目前，人類正在更多地利用空間資源但是，空間的利用還需要面對一個環境容量問題——空間資源的利用也有空間容量的限制，規則和秩序現在太空探索形成的環境中，最嚴重的問題是太空垃圾，即圍繞地球運行的無用人造物體，包括衛星碎片，油漆碎片，灰塵，甚至整個火箭發動機等

據報道，40%的太空垃圾是中國制造的太空垃圾在美國占27.5%，俄羅斯占25.5%，其他國家占7%越來越多的太空垃圾增加了空間站和載人飛船被撞擊的可能性，給太空探索帶來了新的挑戰當然，伴隨挑戰的也有機遇，那就是太空垃圾清除技術的發展和一個新的太空垃圾清除產業的興起

不可避免的太空垃圾

作為環繞地球運行的無用人造物體，太空垃圾是除運行中的航天器外的各種人造廢棄物體。

目前，太空垃圾主要由三部分組成:一是已達到運行壽命或退役但尚未返回地球的人造航天器，以及各種人造航天器之間，自然天體與人造航天器之間碰撞產生的碎片，二是運載火箭發射過程中散落的碎片，第三，來自宇航員在太空生活產生的垃圾，以及完成太空探索任務時意外遺留的物品。

對于太空探索來說，太空垃圾確實是一個嚴重的問題如果衛星或宇宙飛船撞上哪怕幾厘米的太空垃圾，也可能會嚴重受損因此，為了防止火箭與漂浮在地球周圍的小金屬片相撞，火箭有時不得不延遲發射這也是人類最大的飛船——國際空間站面臨的一大挑戰科學家必須定期升高或降低空間站到一個安全的地方否則可能會因為碰撞變成太空垃圾，空間站里的宇航員更是有生命危險

垃圾在太空中的攻擊原理類似于槍支，子彈或導彈，它們的速度甚至更快，因為地球軌道上的物體基本上是以每小時27000公里的速度運動的這樣的碰撞通常不會迎面而來，但平均碰撞速度仍會達到每小時36000公里

舉個簡單的例子，一個直徑為1cm的鋁球體大約相當于一個標準彈珠的大小，但所產生的沖擊能量相當于一個以2600km/h速度行駛的板球，或者一輛96km/h速度的汽車，沒有任何物體能夠承受這樣的沖擊。

另外，太空中還有更大的東西，可能是殘存的火箭節，也可能是廢棄的衛星1996年，一顆法國軍事偵察衛星被多年前爆炸的火箭碎片擊中這塊碎片大約有公文包大小，但撞擊導致衛星的主天線斷裂1985年，美國用反衛星導彈摧毀了一顆在500多公里軌道上的軍用實驗衛星，造成數千塊碎片，引發爭議2009年，發生了一起不可避免的事故:一顆不再運行的俄羅斯衛星撞上了一顆美國銥星衛星，進一步增加了空間碎片的總數

人類占據了太多的空間，甚至把它變成了我們的垃圾填埋場今天，大約有幾千顆衛星在繞地球運行，但成千上萬顆廢棄的衛星已悄然成為太空垃圾還有墜毀的飛船，墜入大氣層時被燒成灰燼

根據美國宇航局軌道碎片項目辦公室的報告，早在2018年，近地空間的衛星碎片和火箭碎片總數已經達到14357個美國空間碎片研究專家唐納德·凱斯勒的研究結果表明，按照目前空間碎片的增長速度，如果不采取措施，大約70年后空間碎片數量將達到碎片鏈撞擊效應的臨界值，屆時近地空間將無法使用

要知道，半個多世紀前的1957年，太空中只有一顆人造衛星——蘇聯研制并發射的Sputnik 1號僅重83.6公斤，約為直徑半米的金屬球大小里面有一個無線電發射機

事實證明，密集而巨大的碎片，火箭發射碎片和太空生活垃圾，會對航天器的運行和人類對太空的進一步探索構成直接或潛在的威脅大量的太空垃圾無序漂浮，打破了太空環境原有的生態平衡一旦空間環境自我監管的底線被突破，很可能會出現不可挽回的空間環境危機

清理太空垃圾有幾種方法。

太空垃圾的邏輯很簡單，因為雖然各國都在爭著發射衛星，但是沒有人在做清理的工作為了防止衛星的碎片像很多科幻電影一樣造成事故，人類也在努力減少太空垃圾

提前知道太空垃圾的位置和速度，搞清楚它未來的軌道，通知可能與之相撞的航天器改變軌道避開它，只是消除太空垃圾的權宜之計要根除太空垃圾，需要從垃圾本身入手

焚燒是一種常見的解決方案事實上，大多數碎片的公轉速度會減慢，幾天或幾年后落下，在大氣層中燃燒其中，有些物體是人類在地球大氣層中故意焚燒的不過，以防萬一，它們墜落的地方都是對準海洋的，以免墜落在人口密集的地方另一個解決方案是將廢棄的人造衛星發射到更高的軌道上在這個所謂的墓地軌道上，運行中的航天器非常少，因此碰撞的可能性大大降低

還有清理回收空間碎片的激光掃帚，即利用激光產生的光壓推開微小碎片，或利用熱量氣化空間碎片這種方法適用于直徑為1至10厘米的空間碎片阿瑟·克拉克1979年出版的科幻小說《天堂之泉》描述了這樣一個場景——人們展開了一場掃蕩行動，用裝備了高能激光的太空堡壘橫掃天空，用激光炮蒸發掉所有垃圾

此外，用于清理和回收太空垃圾的太空垃圾網是用高強度纖維編織的大網，用于攔截太空垃圾美國一家航天技術公司建議開發一種名為太空牧羊犬的裝置，將太空垃圾逐一清除出軌道太陽能飛船配備了幾只牧羊犬——在碎片附近飛行的小型飛船牧羊犬圍繞太空垃圾飛行，尋找合適的停靠點一旦連接上，它們就把垃圾拖回大氣層每次小飛船都能捕捉到數倍于自身質量的太空垃圾聽起來就像用牧羊犬放羊一樣簡單

這種方法類似于給太空垃圾插上翅膀2010年3月，英國薩里大學的科學家公布了立方帆的設計，展開后會形成一層5m× 5m的塑料薄膜它將單獨發射，由地勤人員引導，靠自身動力接近太空垃圾一旦與太空垃圾對接，它將張開船帆，將太空垃圾拖出軌道，落到地面

機器清潔工使用帶有機械臂的移動衛星來捕捉太空垃圾王晉康的短篇科幻小說《太空清潔工》也描述了一個宇航員駕駛太空清掃車回收太空垃圾的形象小說中，由于人類頻繁的太空活動，產生了越來越多的太空垃圾這些太空垃圾，如果不妥善處理，很可能會使人類無法在太空安全飛行所以，清理太空垃圾的太空清道夫幾乎可以說是未來必然會出現的新職業

一些太空環保主義者想得更遠約翰遜航天中心軌道碎片首席科學家尼古拉斯·約翰遜認為，在重返月球之前，應該考慮月球周圍的太空垃圾這些環繞月球的碎片將對未來的無人探月和載人登月計劃構成威脅它們都是人類歷次探月的副產品，由各種航天器的碎片組成

由于月球引力場不均勻，這些碎片可能會沖出原有軌道，以每小時5000英里的速度撞擊月球表面，不僅會對月球宇航員的安全造成威脅，還會破壞阿波羅飛船的歷史性著陸地點。

太空垃圾清理行業正在興起。

伴隨著太空垃圾清理技術的發展，還有太空垃圾清理行業最近幾年來，太空垃圾清理相關企業層出不窮

2019年，瑞士航空航天初創企業，具有代表性的太空垃圾清潔技術開發企業Clear Space與歐洲航天局簽署了超過1億美元的太空垃圾回收合同2025年，Clear Space將成為全球首家太空垃圾清理企業

Clear Space—1將使用一顆帶有四個機械臂的機器人衛星來清理太空碎片當機器人衛星進入軌道時傳感器會感知并接近太空垃圾，然后用四個機械臂將其包裹，然后向地球墜落進入大氣層后，機器人和碎片會被摩擦熱燒毀

日本也在太空垃圾處理行業嶄露頭角太空垃圾清理公司Astroscale開發了一種在發射機器人衛星并用粘合劑粘上太空垃圾后重返大氣層的方法到目前為止，Astroscale已經獲得了210億日元的總投資，其目標是在2023年左右將這項服務商業化2021年3月，Astroscale在俄羅斯聯盟號火箭上安裝了負責回收太空碎片的衛星ELSA—d，并將其送入近地軌道

俄羅斯航天企業StartRocket也在開發一種利用泡沫碎片捕捉器技術回收太空垃圾的衛星它的目標是最快在2023年發射這顆衛星這種圓柱形衛星會在有大量太空垃圾的地方釋放粘性聚合物泡沫，將垃圾碎片粘在一起，然后扔進地球大氣層，利用摩擦熱使其燃燒

澳大利亞科技公司EOS宣布，經過7年的研發，他們成功開發出一種強大的激光器，可以將地球表面的危險太空垃圾飛出軌道這種激光可以精確跟蹤并擊中地球軌道上的碎片如果這個激光器工作正常，宇宙會變得比現在更安全

韓國也在考慮開發相關技術根據韓國政府公布的《2021年太空災害應對實施計劃》，韓國政府將投入約130億韓元用于技術開發，以應對太空物體碰撞風險和太空災害此外，韓國目前正計劃加入機構間空間碎片協調委員會和國際民用航空組織等旨在開發空間碎片清除技術的國際組織

可以預見，太空資源的利用和制造將會帶來巨大的利潤，重新定義人類的未來，但前提是一個清潔安全的太空環境如今，環保意識已經延伸到了大氣層之外事實上，只有在不斷完善的國際法和道德自律的雙重約束下，人類才能進一步探索空間如果在太空垃圾清理，太空資源開發，外空基本行為準則等領域缺乏國際共識，那么人類所期待的美好前景就可能落空