上下古今人間世

太空垃圾知多少

垃圾漫天飛?那是個什麼樣的恐怖場景!沒錯,我們地球的外邊就是個垃圾漫天飛舞的垃圾場。

撰文/趙丰

上下古今人間世

太空垃圾知多少

垃圾漫天飛?那是個什麼樣的恐怖場景!沒錯,我們地球的外邊就是個垃圾漫天飛舞的垃圾場。

撰文/趙丰

太空垃圾當然不是普通的生活垃圾,它們都是曾經風光一時的太空高科技遺留下來的拋棄物。它們也不是漫天亂飛,而是「乖乖」地沿各自的軌道在天上運行。麻煩的是:它們數量千千萬萬,並且越來越多;它們飛速極快,碰著就遭殃;它們不聽使喚,你拿它們沒轍。

哪來的?既然是垃圾,一概是人為造成的。來源林林總總,有壽終的人造衛星、有把衛星送入軌道時剩下的末節火箭,後者還往往自行爆裂成碎塊,還有太空軍事試驗產生的爆裂物、各種包裝或屏罩材料,甚至還有太空人執行任務時不慎掉了的工具、照相機。

人造衛星「壽終」是啥意思?運行在軌道上的人造衛星,死活之差幾稀焉——只在於它理不理你而已。它不理你的原因可多了:電池、陀螺儀、電腦、天線、通訊連接、太陽能板、主儀器等,在太空那嚴酷的環境裡(見右頁〈地科教室〉),壞掉、失靈只是遲早的問題——遲則十年、八年,早則三年、五年。人造衛星死後哪裡去了?哪也不去,它仍在原來的軌道上繼續繞地球飛行,可是已列名為垃圾了。

打從美國第一個入軌的人造衛星探險者一號變身為榜上有名的太空垃圾一號,半個多世紀以來,相對於眼前約1000顆「活著」的人造衛星,人造的太空垃圾有多少?超過10公分的垃圾算大塊頭級,多年來美國空軍的北美空防司令部(NORAD)用光學或雷達方法偵測並追蹤這些遨遊太空的物體(還包括可能闖入地球附近的小遊星及彗星);被他們收錄進黑名單的大塊頭,目前據說多達兩萬個。小於1公分的則屬小塊,碎屑、殘漆片等,多不勝數又無從確知,大概幾千萬粒吧;不大不小的也應有幾百萬件。太空垃圾的總重量倒是不難由記錄來估計:所有壽終的人造衛星及末節火箭等進入軌道的物件重量加總,扣除已掉回地球的總量,估計目前有5000多公噸,約相當於台北市民三天的垃圾量。

它們都在哪?相較於地球半徑的6371公里,人造衛星軌道按照離地面的高度可分為三群。絕大多數是低軌道(LEO)衛星,高度通常不超過1000公里,繞地週期約一小時半;但為了脫離大氣層,高度也不能低於三、四百公里。另一群運行在赤道上空、軌道半徑4萬2164公里的地球同步軌道(GEO)衛星,24小時繞地球一週,在通訊、氣象監測等實際用途上非常有用。高度介於兩者之間的中軌道(MEO)衛星比較少,全球定位系統的衛星陣列(30顆)是最有名的例子。那麼,太空垃圾當然也就遵循著這樣的分佈。