美官员谈论俄罗斯反卫星武器试验及未来需要做什么

Wendy Whitman Cobb是一名空间安全研究员。她解释了这些武器是什么以及为什么它们产生的碎片是一个问题--现在和将来都是如此。

反卫星武器--通常被称为ASATs--是任何能暂时损害或永久摧毁轨道卫星的武器。俄罗斯刚刚测试的这种武器被称为直接上升式动能反卫星武器。这些武器通常从地面或飞机的机翼上发射，然后通过高速撞向卫星来摧毁它们。

另外一种类似的武器类型--被称为同轨反卫星武器--会先被发射到轨道上，然后改变方向以在空间跟目标卫星相撞。

第三种类型--非动能反卫星武器使用激光等技术来破坏卫星，而不跟它们发生物理碰撞。

自20世纪60年代以来，空间机构一直在开发和测试反卫星武器。迄今为止，美国、俄罗斯等过已经展示了攻击在轨卫星的能力，这些卫星支持GPS、通信和天气预报等服务。

为什么碎片是一个问题？

不管是什么原因，空间碎片是一个严重的问题。

虽然较大的碎片更容易追踪和避免，但要追踪小于4英寸（10厘米）的碎片就很难了。不过即使是小碎片也能构成重大威胁。空间碎片通常以超17000英里/小时的速度围绕地球飞行。在这种速度下，碎片可以摧毁任何与之相撞的航天器或卫星。在20世纪80年代，一颗苏联卫星因疑似碎片撞击而解体。

更令人担忧的是碎片对载人航天任务构成的危险。2021年7月，ISS的一个机械臂被一块碎片击中，将机械臂的一部分打出一个0.2英寸（0.5厘米）的洞。这一损坏不需要修复，但官员们认为这源于这是一次幸运的撞击--如果它撞击了空间站的另一个部分情况可能会更糟。

空间碎片对地球上的人也是一个重大威胁。卫星通过GPS、通信和气象数据在全球经济中发挥着重要作用。如果像这样的服务被中断，就会有巨大的经济损失。一项研究发现，GPS的中断可能使美国每天损失高达10亿美元。

目前有数以千计的太空垃圾在地球上盘旋，其来源多种多样--包括旧的火箭体、死亡的卫星、以前的碰撞和测试产生的碎片以及宇航员丢失的物品。问题是--就像环境一样--个别国家几乎没有动力去避免产生碎片或清理它。

随着时间的推移，空间碎片的数量只会增加。多年来，科学家们一直在警告发生碰撞级联的可能性。随着碎片数量的增加，它跟其他卫星和碎片之间发生碰撞的机会也在增加。然后，更多的碰撞可能会使某些轨道完全无法使用。虽然这可能需要几十年的时间，但像俄罗斯试验这样的事件只会使这种结果更有可能发生。

现在该怎么做？

在短期内，几乎无法缓解这一新的空间碎片云，但任何在太空中有任何东西的人都在高度警惕以避开它。

美国政府和商业公司正在跟踪新的碎片，ISS的工作人员已经被命令在继续通过碎片云时保持某些模块的关闭。随着新碎片的扩散和碎片的追踪，空间站控制人员将更好地了解对船员造成的危险。

从长远来看，专家们建议努力制定全球解决方案来清除碎片。这包括采取措施，首先防止碎片并清除已经在太空中的碎片。一些政府和国际组织已经提出了防止新碎片的方法，但这些都是非正式的，并没有法律约束力。

补救是一个更艰难的挑战。清除碎片的技术尚未完全开发，但即使如此，其部署仍是一个敏感的话题。可能用于清除一块空间垃圾的技术也可能用于攻击卫星。这种双重用途的技术带来了挑战，因为它可能引起人们的怀疑，即各国在清除碎片的掩护下测试反卫星武器。

尽管有这些困难，国际上越来越多地认识到，空间碎片是一个危险的问题。一个私营公司联盟最近创建了《净零空间宪章(Net Zero Space charter)》以减少碎片，美国太空部队也在寻找应对这一问题的方法。虽然世界仍没有充分了解俄罗斯的行动，但这一事件唤醒了人们对努力减少地球轨道污染的重要性。