从第一颗人造卫星升空，到国际空间站的建立，再到火星探测器的成功着陆，每一次航天成就都是人类智慧的结晶。随人类太空探索计划的逐步推进，面向月球³He以及小行星资源的太空采矿也是一直以来航天事业发展的重点方向。

  然而，随着太空活动的日益频繁，一个不容忽视的问题逐渐浮出水面——太空垃圾。这些在地球轨道上飘荡的废弃物体，不仅威胁着航天器的安全，还可能阻碍未来的太空探索。但换个角度看，在人类真正有能力开展太空采矿之前，太空垃圾的回收利用是否也能成为太空采矿的第一步，实现从“废物”到“资源”的华丽转身呢？

  太空垃圾，也被称为空间碎片，是指在地球轨道上运行的各种人造物体碎片。它们包括但不限于报废的卫星、火箭残骸、航天器解体产生的碎片，甚至是宇航员在太空活动中不慎遗落的工具。自1957年前苏联成功发射第一颗人造卫星“斯普特尼克1号”以来，人类的太空活动已经产生了数以亿计的空间碎片。

  2024年，欧洲航天局估计近地轨道上有超过1.4万吨物质。澳大利亚斯威本科技大学天体物理学家萨拉·韦布表示，其中大约三分之一是垃圾。也就是说，目前地球轨道上至少有超过4500吨的太空垃圾在高速运行，其中直径超过10厘米的碎片就有数万块，这些碎片可以被地面雷达跟踪和监测。而直径在1厘米到10厘米之间的碎片则有数十万块，更小的碎片则可能多达数亿块。这些太空垃圾以每秒数公里甚至十几公里的速度飞行，一旦与航天器发生碰撞，后果不堪设想。

  事实上，太空垃圾撞击航天器的事件已经屡见不鲜。例如，2009年2月，美国一颗通信卫星与俄罗斯一颗报废的卫星在西伯利亚上空相撞，产生了大量碎片。这次事件不仅损失了两颗卫星，还增加了太空垃圾的数量，进一步加剧了太空环境的恶化。

  太空垃圾的危害远不止于此。它们还可能对地面设施造成威胁。虽然大部分太空垃圾会在大气层中烧毁，但仍有少数碎片能够幸存并坠落到地面。近年来，就有多次太空垃圾坠落地球的事件发生，虽然尚未造成人员受伤或死亡，但已经引起了人们的广泛关注。最近的一次发生在，2024年12月30日下午，一块直径2.4米、重达一吨的环状发光金属坠落在肯尼亚偏远村庄，该物体坠落时冒红光，落地后变灰。肯尼亚航天局确认其为太空残骸，即火箭分离环，通常应在重返大气层时烧毁或坠海。而据《新科学家》杂志报道，国际空间站将在2030年前后退役，将作为最大的太空垃圾砸向地球。

  太空垃圾的来源多种多样，最重要的包含以下几个方面：一是航天器报废。随着航天技术的持续不断的发展，慢慢的变多的航天器被发射到太空。然而，这些航天器的常规使用的寿命有限，一旦达成目标或发生故障，就会成为太空垃圾。二是航天器解体。在太空环境中，航天器可能因种种原因解体，如太阳辐射、微陨石撞击、材料老化等。这些解体产生的碎片将成为新的太空垃圾。三是航天活动遗留物。宇航员在太空活动中可能会遗落一些工具或物品，这些物品也将成为太空垃圾的一部分。四是火箭残骸。火箭发射过程中，逃逸塔、助推器、整流罩等部分在达成目标后会分离并坠落。虽然大部分火箭残骸会在大气层中烧毁，但仍有一部分会进入地球轨道成为太空垃圾。

  太空垃圾的数量正在以惊人的速度增长。据统计，每年约有数百次航天发射活动，每次发射都可能会产生大量的太空垃圾。从发射次数上看，2024年全球一共发射了259次，其中美国第一154次，成功153次，失败1次；中国68次，成功65次，失败2次，部分失败1次；俄罗斯17次，全部成功；日本7次，成功5次；印度5次，全部成功；伊朗4次，全部成功；欧洲3次，成功2次，部分失败1次；朝鲜1次，失败了。从载荷来看，仅2024年第一季度，全球发射载荷质量是493.93 吨，其中SpaceX发射了430 吨的载荷，占全球约 87%。从在轨卫星数量来看，截至2024年9月，全球在轨卫星数量已经增长至10505颗，其中仅美国“星链”发射卫星总数就达7001颗；而中国在轨卫星数量已超越900颗，位居世界第二位。

  此外，随着商业航天的兴起，太空垃圾的上涨的速度将进一步加快。据欧洲航天局估计，到2050年，地球轨道上的太空垃圾数量可能增加数倍，对航天活动构成严重威胁。

  面对太空垃圾问题，我们是不是只能被动地清理和防范？答案是否定的。实际上，太空垃圾中蕴含着巨大的潜在价值，有望成为太空采矿的新领域。太空垃圾中包含了大量的金属、塑料和其他有用材料。这些材料在地球上可能是废弃物，但在太空环境中却有几率会成为宝贵的资源。例如，一些报废的卫星和火箭残骸中可能含有稀有金属和贵金属，这些金属在地球上的开采成本高昂且资源有限。若能够从太空垃圾中回收这些金属，不但可以解决太空垃圾问题，还可以为人类提供新的资源来源。

  面对日益严重的太空垃圾问题，国际社会慢慢的开始采取行动。一方面，各国政府和国际组织正在加强太空垃圾的监测和预警能力，以便及时有效地发现并规避潜在的碰撞风险。另一方面，科学家们也在积极研发太空垃圾清理技术，试图将这些“不速之客”从太空环境中清除出去。

  太空垃圾回收利用虽然具有巨大的潜力，但也面临着诸多技术和挑战。一是捕捉技术。如何有效地捕捉太空垃圾是一个巨大的挑战。太空垃圾数量庞大且分布广泛，捕捉过程需要高精度的定位和控制技术。二是回收技术。捕捉到的太空垃圾有必要进行有效的回收和处理。这涉及到材料的分离、提纯和再利用等多个环节。由于太空垃圾的种类和成分复杂多样，回收过程需要使用先进的化学和物理处理技术。此外，回收过程中还需要仔细考虑成本、效率和环保等因素。三是经济效益。太空垃圾回收利用需要巨大的资产金额的投入和技术上的支持。目前，该领域的经济效益尚不明确。为了推动太空垃圾回收利用的发展，需要政府和企业一同努力，制定相关的政策和激励措施，吸引更多的投资和人才进入该领域。四是国际合作。太空垃圾回收利用是一个全球性的问题，需要国际社会的一起努力。各国政府和国际组织应加强合作，共同制定太空垃圾管理法规和标准，推动太空垃圾回收利用技术的研发和应用。

  尽管如此，各国政府和国际组织仍在努力推动太空垃圾治理工作。目前，已经有一些科学家和企业家开始关注太空垃圾回收利用领域。他们正在研发各种先进的回收技术和设备，试图将太空垃圾变废为宝。

  美国宇航局（NASA）已经提出了多种太空垃圾清理方案，并计划在未来几年内做试验和验证。欧洲航天局也启动了多个太空垃圾清理项目，旨在通过国际合作共同应对太空垃圾问题。美国提出利用大气气体脉冲增加太空垃圾摩擦力，使其坠入大气层。俄罗斯计划研发“扫除者”航天器，将垃圾送往更高轨道或地球。英国科学家则提出了创新的立方帆方案，通过微小卫星携带折叠聚合膜进入太空，侦测并对接太空垃圾，利用阻力使其脱离轨道并坠入大气层烧毁，为太空垃圾清理提供了高效且成本较低的新途径。

  而中国空间站机械臂，作为航天科技集团五院的杰出研发成果，已成功完成了多项在轨任务，展示了其高精度的操作能力和广泛的覆盖范围。考虑到其灵活的操作性和强大的机动能力，未来，这款机械臂也有一定的可能应用于太空垃圾回收领域，成为清理太空环境的重要工具，为维护太空环境的清洁与安全贡献力量。

  具体实践方面：2016年，中国发射了“遨龙一号”空间碎片主动清理飞行器。该飞行器能够捕捉大型太空垃圾并将其引入大气层烧毁。这次试验不仅验证了中国在太空垃圾清理领域的技术实力，也为太空垃圾回收利用提供了有益的参考。2026年，日本Astroscale公司计划使用ELSA-M太空拖船移除一颗已失效的“一网”低轨宽带卫星。这次任务不仅将展示太空垃圾清理技术的可行性，还将为太空垃圾回收利用提供新的思路和方法。

  随着太空技术的持续不断的发展和太空垃圾问题的日益严重，太空垃圾回收利用或将成为未来太空采矿探索的第一步。未来，我们有望看到更多先进的回收技术和设备涌现出来，为太空垃圾回收利用提供有力支持。同时，随着国际合作的慢慢地增加和经济的效果与利益的逐渐显现，太空垃圾回收利用领域将迎来更加广阔的发展前景。

  1.中国航天科技集团：《我国在轨卫星数量已超越900颗！服务千行百业，走进千家万户》，2024年7月16日；

  2.通信世界：《逐梦苍穹｜中国无线电协会阚润田：低轨卫星互联网优势众多》，2024年10月17日；

  3.科普中国：《如何科学地清理太空垃圾？》，超导与航天新战队研究团队；

  5.蝌蚪五线谱：《太空垃圾日益增多，我们该怎么样应对？（上）（下）》，2024年11月。返回搜狐，查看更加多