学术|这项新发明登上Nature，会是马斯克最需要的太空技术吗？学术|卫星|投稿

文章图片

图片来源@MIT News

文丨学术头条，作者丨郝景，编审丨寇建超

人类从未停止仰望星空，无论是中国古代的牛郎织女、嫦娥奔月，还是古希腊神话中月亮女神的故事，无一不透露着人类对星空的向往。

文章图片

图｜太阳、月球和太阳系八大行星（来源：pixabay）
在人类悠久的文明中，好奇心一直驱动着我们去探索太空。然而，也正因为如此，自 1957 年苏联成功将斯普特尼克 1 号送入太空以来，全球各个国家也开始向太空中发射各式各样的人造卫星。
如今，地球近地轨道的人造卫星日益爆满，产生的太空垃圾也越来越多，而高速运动的太空垃圾不仅会像炮弹一样摧毁人造卫星或航天器，还会威胁宇航员的生命安全。

文章图片

图｜地球周围的太空垃圾（来源：NASA）
因此，如何清理太空垃圾已然成为了一个非常迫切、但又十分棘手的问题。
近日，美国犹他大学机械工程系的 Jake J. Abbott 教授带领的研究团队及其合作者发明了一种利用旋转磁铁操纵轨道碎片的技术。
这种技术可以使机械臂在不接触碎片的情况下，将碎片移动到衰变的轨道或者更远的太空中，也可以修复受损的人造卫星来延长它们的寿命。

文章图片

（来源：Nature ）
相关研究论文以“Dexterous magnetic manipulation of conductive non-magnetic objects”为题，已发表在权威期刊 Nature 上。
太空垃圾的“凯斯勒综合症”在生活中，大家都很清楚哪些东西属于垃圾，那么太空垃圾主要包括什么呢？
太空垃圾又称为空间碎片或者轨道碎片，一般是指：那些绕地球轨道运行，但不具备任何用途的人造物体。
【学术|这项新发明登上Nature，会是马斯克最需要的太空技术吗？】这些人造物体，大多是固态火箭的燃烧残渣、火箭发射后遗弃的多级火箭、以及废弃的人造卫星。小到人造卫星的表面漆片，大到整个飞船残骸，都属于太空垃圾的范畴。

文章图片

图｜宇航员在实施 STS-126 舱外活动时意外丢掉的工具包（来源：维基百科）
而太空垃圾的存在可能会引起凯斯勒综合症（也被称为碰撞级联效应），这种效应认为，当近地轨道运转的物体密度达到一定程度时，这些物体在碰撞以后产生的碎片能够形成更多的新的碰撞，形成级联效应。

这种效应意味着，地球近地轨道会被太空垃圾所覆盖，导致人造卫星失去能够安全运行的轨道。最终结果是，在数百年后，无论是人造卫星的正常运行，还是人类对太空的探索，将无法进行。