據英國《每日郵報》及澳大利亞廣播公司報道，8月1日，來自美國太空探索技術公司（SpaceX）宇宙飛船上的多塊太空垃圾在澳大利亞被發現，其中一塊達3米長，在擊中了一位農民的農場後發出巨大爆炸聲。這件“天災”事件引起了廣泛的關注。

類似的事情其實不是第一次出現，今年7月，SpaceX載人龍飛船的金屬殘片就曾掉落到澳大利亞新南威爾士州東部的田地裏。甚至今年3月初，一枚導彈的殘骸墜落到月球表面。此外，年初，SpaceX的“獵鷹9”火箭曾一次性發射了49顆“星鏈”衛星，但其中有40顆不久後就脫離了預定軌道成爲太空垃圾，潛在的危險不言而喻。

隨著科技發展的日新月異，各國越來越多的衛星、火箭和探測器升空，接踵而來太空垃圾隱患，已經成爲人類再也無法逃避的問題。

哪裏是太空垃圾最終的歸宿？未來人們是否會面臨被從天而降的太空垃圾砸中的風險？這種“飛來橫禍”的概率有多大？如果真的被太空垃圾砸中，受害者又應該找誰追責和索賠？

▲2016年 1月8日，一名越南高級軍官稱，上周有3枚金屬球從天而降，落在越南北部偏遠地區。這幾枚金屬球據判斷應爲太空垃圾新華社/法新

超4500噸垃圾環繞地球

維基百科中對于太空垃圾是這樣定義的：太空垃圾，是指代那些環繞地球運動，但是已經不再具備任何用途的各類人造物體，其中包括因壽命終結而報廢、因事故和故障而失控的人造衛星，發射各類航天器的運載火箭及其上面的部分零件，多級火箭分離産生的碎片，大塊碎片相互撞擊後産生的小碎片，還有宇航員遺落的手套和工具器材，諸如此類。

太空垃圾是一個與宇宙塵埃和流星體截然不同的概念，後者是由天然岩石、礦物質和金屬組成的複合物。太空垃圾的存在不僅威脅著航天器的壽命和在太空中作業的宇航員們的生命，而且倘使它們重返地球，也將會給地球帶來安全隱患。

自從蘇聯發射了人類曆史上第一顆人造衛星——斯普特尼克1號以來，迄今爲止全世界已經展開了超過4000次空間任務，隨之而來的是在太空中遺留了大量的垃圾。雖然這當中的大部分太空垃圾已經重新掉入大氣層內並最終燒毀，但仍有超過4500噸重的垃圾留在繞地軌道上。其中最有名的是已報廢的美國先鋒1號衛星，該衛星于1958年發射，現已成爲在太空中停留時間最長的垃圾。此外，美國和蘇聯在20世紀60、70年代進行的一系列反衛星武器試驗，也是造成太空中垃圾堆積的主因。不過在兩國政府逐步意識到太空垃圾帶來的嚴重後果後，隨即終止了絕大多數的計劃和試驗。

▲2020年1 月6日，美國太空探索技術公司用一枚“獵鷹9”火箭將第三批60顆“星鏈”衛星送入太空，繼續搭建其全球衛星互聯網新華社/美聯

在2020年，就有超過60%的低地球軌道發射導致火箭體被遺棄在軌道上。這些遺留物在軌道上停留數日、數月甚至數年，對運行中的衛星構成了碰撞危險。甚至在發生碰撞或殘余燃料爆炸的情況下，它們還可能碎裂成數千塊較小但仍有潛在破壞力的空間碎片，給衛星帶來更多危險。

除卻這些因素，科學家們還提出了一種新的理論，稱作“凱斯勒現象”。這種理論認爲，太空中的垃圾有概率會和正在正常運行的衛星相撞，從而碰撞出新的碎片。這些新的太空垃圾會加劇原有的問題，産生連鎖效應。甚至當太空垃圾的密度達到一定程度時，它將充斥在地球臨近軌道周圍，嚴重阻礙人造衛星的運行。

未燒完的碎片

太空垃圾受到大氣層的阻力，加之它們沒有動力系統的調節，速度會不斷降低。當它們的速度降到一定程度之後，就無法在太空中維持繞地旋轉，從而最終掉入大氣層。在墜落的過程中，它們的重力勢能會轉化成爲動能，墜落的速度不斷加快，且隨著高度的降低，空氣的密度也在變大，這些碎片與空氣産生劇烈摩擦，從而發生燃燒，並在墜落到地面之前燃燒殆盡，這基本上是大多數太空垃圾的最終歸宿。

但如果太空垃圾的體積過大，在墜落到地面之前就可能無法燃燒殆盡，大部分未燒完的碎片會墜入大海，比如美國國家航空航天局（NASA）于1991年發射的一顆伽馬射線波段的天文衛星——康普頓伽馬射線天文台（CGRO），在其運行了9年之後，NASA指引其展開一連串的點火任務，最終在2000年6月4日引導其墜入地球大氣層，在太平洋上空燒毀，殘片最終掉落在夏威夷西南方向的指定海域。

事實上也並不能排除會有太空垃圾墜落在其他位置的情況出現，只是通常這種風險被認爲是可以忽略不計的。不過，這種低風險的事件一旦發生後果將不堪設想，比如火箭的碎片墜入高密度的城市或撞擊了大型的客機，這時即便只是一小塊碎片也會造成數百人的傷亡。

這種風險有多大呢？國際上，目前尚沒有一個明確和被廣泛認同的風險阈值。2010年的聯合國《空間碎片減緩准則》表示重新返回地球的航天器不會對人或財産帶來過度的風險，但並沒有對“過度”的程度進行數值化的界定。2018年聯合國《外太空活動長期可持續性准則》呼籲各國政府要積極處理與太空垃圾失控重返地球的相關風險，但也並沒有規範說明需要如何處理。只有1972年的《空間物體所造成損害的國際責任公約》規定，發射國對其發射的航天器在地球表面或行駛中的飛機造成的危害負有絕對的賠償責任。此外，美國聯邦通信委員會（FCC）今年9月9日最新發布的一項提案要求，運營商需要對其報廢的衛星及時進行處理，規定的期限是需要在衛星停止運行的5年內解決掉這些遺留物，以免造成空間中大量垃圾的積累。

▲2019年 10月18日，美國宇航員克裏斯蒂娜·科克在國際空間站外進行太空行走新華社照片（美國國家航空航天局供圖）

南部國家風險更高？

英國《自然·天文學》雜志曾公開發表一篇文章，稱科學家們根據已公開發布的火箭發射報告，結合被遺棄在軌道上的火箭殘骸的數據，計算出火箭殘骸再入大氣層造成的預期傷亡人數與緯度的大致關系。該研究發現，火箭發射和返回的分布所産生的風險主要由生活在南部的人們承擔。

科學家們還對未來火箭殘骸重返大氣層的風險用兩種方式進行了模擬，盡管方法不同，但這兩種方法得到的結果相似，他們認爲，如果不對火箭殘骸重返地球進行控制和約束，在十年內有10%的概率會造成一個或多個人傷亡。

同時，科學家們推斷，火箭殘骸再入大氣層的風險與位于赤道附近的地球同步軌道的發射數量有關。因此，與主要航天國家相比，位于世界南部的國家面臨火箭體再入的累積風險要高得多。參照目前在軌的火箭體數量，和雅加達、達卡、墨西哥城、波哥大和拉各斯等緯度類似的國家和地區，面臨火箭殘骸再入的可能性至少是華盛頓、紐約和莫斯科的3倍。

也可以說，發達國家的活動所帶來的風險大多由發展中國家的人群承擔著。與此同時，世界南部國家的建築物通常並不具備較強的防護能力。據統計，世界南部國家大約80%的人口生活在沒有保護或保護程度較低的建築結構當中，這些建築對抵抗高速墜落的碎片的保護非常有限。

回收難題

這些經年累月積累下來的太空垃圾分布在不同的繞地軌道上，所以很難統一回收或控制，主要的應對方法就是對它們進行觀測和追蹤。空間警戒系統由此而産生，專門用來監測地球附近的太空垃圾。比如美國全球空間監視網（SSN）、俄羅斯空間監視系統（SSS）、日本美星太空護衛中心（BSGC）等都在實時監測太空中的垃圾。

現有的對太空垃圾進行外力銷毀的方法，主要是通過來自太空的高能激光或太陽能摧毀它們或使其減速，或在其繞轉地球的軌道上設置一些裝置使其減速並自毀。

此外，允許火箭殘骸以受控制的方式重返大氣層，越來越成爲一種選擇。有控制地從軌道返回需要可以重新點火的引擎，在這一條件下，火箭發射商們能夠將火箭殘骸引向遠離人口密集的地區，通常會選擇引導其落入一個偏遠的海域。當然，這就需要在火箭發射時爲其配備額外的燃料。（完）

作者/馮葉 苟利軍

責任編輯：陶然