科學家呼籲聯合國協助解決太空碎片問題
一組國際研究人員呼籲聯合國將地球軌道保護納入聯合國永續發展目標,由美國國家航空暨太空總署(NASA)噴射推進實驗室(JPL)、英國普利茅斯大學和美國德州大學奧斯汀分校的專家牽頭。近年來,這一問題已成為日益迫切的議題。
由數百上千顆小型衛星組成的巨型衛星群,不僅為網路連接和地球監測提供支持,還導致軌道衛星數量呈指數級增長。大約15年前,地球軌道上運行的衛星數量不到1000顆,而如今,這一數字已經增長了十多倍,並預計在未來持續攀升。當衛星完成任務後,它們會變成危險的太空碎片,可能會與其他軌道物體相撞,產生更多碎片,進一步加劇太空垃圾問題。
「將專門的太空保護目標納入聯合國永續發展目標,將是保護地球這一重要環境的關鍵一步,」太空態勢感知公司Slingshot Aerospace總經理梅麗莎·奎因(Melissa Quinn)表示。 「太空不再是無窮無盡的前沿,而是因人類活動壓力而變得有限的資源。」
自從近70年前人類發射第一顆衛星——蘇聯的「斯普特尼克號」以來,太空技術已成為現代生活的關鍵組成部分。從電視廣播、網路連線到衛星導航,各種服務都依賴太空科技。
「保護太空不僅僅是為了太空本身,」奎因補充道,「這關係到我們每天依賴的系統是否能夠長期保持韌性、公平性和可獲得性,為子孫後代提供保障。一個專門的可持續發展目標將促進全球合作,使我們能夠正面應對這一挑戰。
聯合國於2015年制定的永續發展議程包含17個永續發展目標,涵蓋了消除飢餓與貧窮、改善全球醫療與教育服務、實現性別平等、保障清潔水與衛生設施的獲取,以及應對氣候變遷等廣泛領域。研究團隊認為,將太空保護納入其中,將為解決地球軌道保護問題提供必要的全球行動框架。
研究人員指出,現有的永續發展目標之一與太空問題密切相關。第14號永續發展目標(SDG 14)聚焦於保護海洋生物,並涵蓋了全球海洋塑膠污染的問題。這個難以解決的生態難題與日益嚴重的太空垃圾問題有相似之處。
研究團隊在聲明中表示,從海洋垃圾管理中獲得的經驗教訓,可以為避免「另一場地球危機」提供參考。
「不久前,人類曾將海洋視為取之不盡的資源和無底的垃圾場,」紐西蘭奧克蘭大學遙感與地理空間科學講師托馬斯·道林(Thomas Dowling)在聲明中說。 「但我們現在知道,這種觀點是極其錯誤的。如今,許多海洋環境已經變成荒蕪的廢土。據估計,每年有超過800萬噸塑膠垃圾流入海洋。”
多年來,太空永續性專家一直警告,地球軌道上的太空垃圾數量正不斷攀升,對太空安全構成重大威脅。根據歐洲太空總署統計,目前地球軌道上約有40,500塊直徑超過10公分的失控碎片,1,100,000塊直徑在1至10公分之間的碎片,以及多達1.3億塊直徑小於1公分的碎片。
這些碎片以每秒約8公里的速度繞著地球運行,對軌道內的一切構成潛在威脅。一些專家發出警告,「凱斯勒症候群」這種危險現像或已初見端倪。此現象指的是不可控制的連鎖碰撞,每次碰撞都會產生新的碎片,進而加劇對太空船的威脅。
“卫星部署的快速增长显著增加了碰撞和碎片的风险,”太空态势感知公司Slingshot Aerospace总经理梅丽莎·奎因(Melissa Quinn)指出。“2024年,我们观察到每颗卫星在近地轨道的近距离接触次数同比增长了17%。目前,地球轨道上有超过12,500颗航天器,包括3,300多颗已废弃卫星。我们迫切需要全球协作,确保太空的安全性、可持续性和可靠性。”
同時,大氣科學家也對衛星再入地球大氣層可能的潛在影響表示擔憂。當衛星在大氣中燃燒時,會產生氧化鋁,這種化學物質會破壞大氣層中的臭氧,並改變地球反射陽光的能力(即地球反照率)。一些研究人員警告,如果不採取有效的緩解措施,衛星再入導致的空氣污染可能在未來幾十年內破壞《蒙特利爾議定書》在保護臭氧層方面取得的成果,並進一步加劇當前的氣候變遷問題。