视频

文字稿

太空旅行是人类有史以来最令人兴奋和最具挑战性的冒险

但讽刺的是 我们去太空越多 越会让我们去不了那

随着发射的每一枚火箭和部署的每一颗卫星

我们为自己创造了一个每年都会变得更危险而又致命的陷阱

如果这个陷阱被触发了 就可能意味着太空时代的终结 并把我们困在地球上几十年或者几百年

把东西送进太空非常困难

要做到这一点 你需要非常非常快速地移动

起初竖直向上 离开大气层

然后 侧向飞行 开始环绕地球

仍然非常非常快

如果你成功了 则可以进入低地球轨道

一旦进入轨道 就很难离开它

除非你还有能量 否则你会被几乎锁在这里 永远在地球的边缘坠落

这对我们想要留在天上的东西很有用 比如空间站和卫星

因此我们把人类大部分的太空基础设施放在这里

距离地面只有几百公里的地方

刚好足够高 大气层够薄

轨道上的东西可以在空气阻力将它们减速到足以返回地球之前待上几个世纪

但这也是致命陷阱的来源

火箭基本上就是一堆把燃料存放在正确位置的金属圆筒

每当一部分燃料耗尽时 空罐就会被抛弃 使火箭更轻

有些部件坠落到地面或在大气中燃烧殆尽

但是大多数无用的火箭部件都留在了轨道上环绕地球

经过几十年的太空旅行

低地球轨道变成废弃助推器 报废卫星 无数导弹测试和爆炸产生的碎片组成的垃圾场

现在我们知道大约2,600颗报废卫星

10,000个比显示器大的物体

20,000个和苹果差不多大的物体

500,000件弹珠大小的物体和至少1亿件小到不能追踪的物体

这些残骸以最高30,000千米的时度纵横交错地环绕地球 每天环绕好几次

环绕速度如此之快，即使被豌豆大小的残骸击中也像是被离子枪击中了一样

击中后碎屑蒸发 释放的能量足够在实心金属上开一个洞

我们用无数致命的碎片包裹着我们的星球

同时把价值数万亿美元的基础设施网也放在那里

这些基础设施担当着现代社会的基石

全球通信

GPS 和导航

收集气象数据

留意小行星的动向以及各种科学发现

那些消失之后我们非常怀念的东西

假如仅仅一颗豌豆大小的子弹击中我们1,100颗运行中的卫星中的一颗

它将被瞬间摧毁

每年都会有三或四个卫星被这样摧毁

而人造卫星和太空垃圾的数量据估计将在十年内增长十倍

我们即将迎来一个爆发点

但太空中最糟糕东西的不是小小的太空垃圾

最糟的是无法阻止的链式反应，将许多不是垃圾的东西变为垃圾

举个例子：假如两颗卫星刚好在轨道上相撞

如果卫星相撞之后没有停下并飞出天际 与其说是相撞 不如说是迸溅

环绕速度如此之快 固体碎片撒的到处都是 互相穿过对方

将两颗卫星转化成由数千足够摧毁更多卫星的碎片组成的云

这将触发最慢也是最具毁灭性的多米诺效应——碰撞级联

就像霰弹枪散布一样 每一次碰撞会产生更多子弹

曾经不太可能击中任何东西的微小目标

变成了一面毁灭之墙，渴望着更多破坏

随着越来越多的卫星被破坏 毁灭的速度成指数级增长

最终将破坏轨道上的一切东西

但是太空非常空旷 前几次碰撞可能需要很长时间

可是当我们反应过来发生了什么的时候，已经太晚了

一年一颗卫星被毁不算什么

下一年五颗

再下一年五十颗

直到什么也不剩

近地轨道的状况正在急剧恶化 我们可能已经没有回头路可走

十年之内地球周围的空间可能无法支持卫星或火箭

最糟糕的情景将十分恐怖

由成千上万无法追踪的小残骸组成的残骸场以每小时30,000千米的速度运行

这将有效地制造一个环绕地球的致命屏障

穿过去都可能十分危险

月球基地 殖民火星 太空旅行 这些梦想都可能要推迟几个世纪

失去太空基础设施将让我们每天依赖某些科技退回上个世纪七十年代

但现在清理垃圾可能还为时未晚

即使航天业更善于避免太空垃圾

持续增长且不时发生的武器测试对此没有任何帮助

这里有几个关于如何在不制造更多太空垃圾同时尽快清除他们的大胆而严肃的提议

有许多建议被提了出来

一些被慎重考虑的建议 比如捕获并返回 正在进行测试

其中一种方法需要用小型卫星接近一块垃圾并用网装起来

捕获后一个小型火箭将被用来把垃圾运往地球

网装不下的垃圾将会被鱼叉或系绳捕获

清理卫星将部署一面帆代替火箭来产生空气阻力

加速近地点下降

还有许多疯狂的科幻式提议

有些会使用巨型电磁铁

这些磁性拖船推动卫星用于自身稳定和在地球磁场中定位的磁性部件

这也许比网和鱼叉更安全可靠

它们不需要接触要清理的垃圾

因此也没有意外破坏目标产生更多垃圾的风险

对于更小的垃圾碎屑 激光可能是彻底蒸发它们的关键

带有激光器的卫星不需要靠近目标

它们可以从远处射击

大型物体不能被精确击落

但激光可以用来融化它们

或者燃烧很小一部分材料来把垃圾推向更安全的轨道

不管我们最终使用什么技术 我们最好现在就开始行动

在一亿残骸变成一万亿 陷阱被部下之前

如果我们不做点什么 我们的太空冒险可能要在开始之前就结束了

如果还能探索太空的日子为数不多 我们最好充分利用起来

其中一件事就是花更多时间了解我们的宇宙

要做到这件事 你可以就继续看我们的视频

Kurzgesagt 和 Brilliant 正在合作制作六集我们最喜爱的科学与太空主题视频

Kurzgesagt 已和 Brilliant 有些时日

我们很喜欢它们用可行的方法来教授你科学与数学

通过指导你一步步解决问题

这样你就可以理解它们背后的概念

也许有一天你就能把学到的知识用到解决太空垃圾问题上

或者至少开始你的科学项目

如果你喜欢寓教于乐

转到Brilliant.org/nutshell免费注册账号

该链接的前688人购买年度高级会员将享受八折优惠

并支持我们与Brilliant的合作