1月29日，兩顆已報廢的衛星幾乎相撞，它們的近距離呼叫（這些物體相距約154英尺或47米）再次引起了人們對地球上空一個日益嚴重的問題的關注：一團太空垃圾。
繞地球運行的空間碎片的概念圖
根據美國宇航局的數據，數百萬個物體組成了這個軌道垃圾場，在那裡飛馳的碎片可以達到接近18000英里/小時（19000公里/小時）的速度，大約是子彈速度的7倍。美國宇航局在2013公佈的報告顯示，大約500000塊碎片至少是大理石大小，大約20000個物體是壘球大小或更大。
此外，小型衛星cubesats的激增也加劇了混亂。據洛斯阿拉莫斯國家實驗室（Los Alamos National Laboratory）稱，這些4英寸長（10釐米）的立方體僅重3磅（1.4公斤），發射成本從4萬美元開始；私營公司委託數千人收集數據，提供互聯網和無線電服務。
洛斯阿拉莫斯的專家告訴《生活科學》，隨著空間擁堵的加劇，航空工程師們正在競相開發能夠防止墜機的技術和系統，以保護正在工作的衛星、未來的太空任務以及地面上的人員和財產。
大約5000顆衛星載著有效載荷進入我們星球的軌道，但只有大約2000顆衛星活躍並與地球通信，洛斯阿拉莫斯空間和遙感科學家大衛·帕默說。
他告訴《現場科學》：“目前，當某個物體發射時——一次發射可以發射100顆或更多衛星——操作員和空間監視人員必須跟蹤火箭釋放的每一塊空間硬件，並分別確定哪一塊是哪一塊。”
帕爾默是開發一種衛星電子牌照項目的主要調查員。這將允許軌道飛行器在太空中一直廣播其所有者和位置，即使在衛星停止運行後也是如此。
所謂的車牌號大約有拼字板那麼大，小到連小立方體都能裝得下。它被稱為極低資源光學識別器（ELROI），用每秒閃爍1000次的激光產生一個唯一的識別碼——衛星許可證號。閃爍產生的圖案轉化為一系列的代碼，可以通過地面上的望遠鏡讀取，識別衛星的所有者和座標。
由於ELROI由自己的太陽能電池供電，它可以在衛星壽命結束後繼續與地球“對話”。而且由於ELROI體積小、重量輕，不需要外部電源，因此它可以很容易地連接到沒有無線電發射器的太空硬件上，例如發射衛星到太空並最終成為自由漂浮垃圾的火箭。
來自極低資源光學標識符（ELROI）塊的信號可以幫助降低空間垃圾漂移位之間崩潰的風險
通過為不斷增加的空間碎片雲中的單個物體提供可跟蹤的數據，ELROI可以在阻止碰撞方面發揮關鍵作用。帕爾默說，它甚至可以監測工作衛星的無線電傳輸，並在通信中斷時向運營商發出警報。
“除了識別功能外，它還可以用作低帶寬診斷功能。因此，這也將有助於減少太空中損壞的衛星數量車牌技術只是解決方案的一部分，但它是重要的一部分。”
真空點火試驗證明火箭燃料可以多次燃燒
當火箭將衛星送入軌道時，它們通常會同時耗盡所有燃料。不過，洛斯阿拉莫斯研究工程師尼克·達爾曼在接受《現場科學》採訪時說，向火箭加註一種可以反覆重新點火的燃料，可能會給地面操作人員提供另一種選擇，使衛星免受太空墜毀的影響。
開發這種新方法的項目負責人達爾曼說：“我們在洛斯阿拉莫斯一直致力於製造一種固體火箭（一種使用固體燃料的火箭），你可以在那裡啟動它，停止它，然後再重新啟動它。”。他解釋說，即使在衛星進入軌道後，能夠重新點燃火箭的燃料，也可以使太空硬件改變航向，以避免潛在的碰撞。
達爾曼說：“我們已經逐漸成熟了火箭是一個集成到衛星上的有效載荷的概念。”可能，在衛星與運載火箭上層分離多年後，我們的有效載荷可能會被要求執行緊急軌道碎片規避機動。”
自20世紀60年代以來，科學家們就知道，快速減壓固體燃料火箭的燃燒室可以在點火後熄滅燃燒。對於達爾曼和他的同事來說，挑戰是建立一個可重複使用的點火系統，並結合一種快速減壓的機制。
另一個挑戰是如何重新點燃燃料，因為點火器通常會在第一次燃燒時被摧毀。為了解決這個問題，科學家們決定不使用傳統的煙火點火器。取而代之的是，他們在燃燒室內將水分離成氫和氧，然後用電極點燃，產生火花。然後，研究人員通過減壓來撲滅燒傷。
閱讀更多 TellMeEarlier 的文章
