据美国《新闻周刊》网站2024年12月27日报道，现在地球轨道上的太空垃圾比以往任何时候都要多。这个日益严重的问题令运行中的航天器和卫星处于一个越来越危险的环境中。

太空垃圾包括失能卫星、废弃火箭级以及卫星碰撞和爆炸产生的碎片。

未来几年还将有数千颗卫星发射升空。在这种情况下，碰撞的可能性将会上升，这可能加剧太空碎片问题，并给未来的太空活动带来挑战。这个问题也引发了讨论，焦点是一种被称为“凯斯勒综合征”的现象。

会否发生？

凯斯勒综合征是美国国家航空航天局科学家唐纳德·J·凯斯勒1978年提出的一种假设情景，预言的是近地轨道(距离地球大约160至1930公里)上的物体密度达到某个临界水平时可能发生的情况。

2023年，《前沿》杂志发表了关于这一现象的研究报告。报告的作者们写道：“凯斯勒综合征学说预言，太空碎片数量不断增加，导致碰撞和产生更多碎片的可能性上升，进而造成一连串有害影响。”

报告称：“这样的碰撞，即使规模很小，也会引发灾难性的连锁反应，危及所有现存卫星，并使轨道充满高速飞行的碎片。进入太空轨道将变得非常具有挑战性，探索外太空的前景可能会受到影响。”

凯斯勒综合征是一个可能在不同时间尺度上显现的过程，可能从几十年到几百年不等，具体取决于轨道上卫星的密度、减少和清除碎片的工作以及未来可能发生的任何碰撞等诸多因素。但这种情况可能使太空探索和卫星的使用变得危险。

专家们对凯斯勒综合征的潜在严重程度和时间表进行了讨论，对问题升级的速度和对太空行动的破坏程度持不同意见。

有何威胁？

凯斯勒综合征对一系列依赖卫星的技术构成重大威胁。例如，这种现象可能导致电信和互联网服务大面积中断。

在凯斯勒综合征学说预言的情景中，基本上依赖基于卫星的全球定位系统(GPS)的导航系统也将面临严重挑战。这可能会对从个人导航到航空物流的方方面面产生影响。多米诺骨牌效应也会蔓延到其他领域，比如天气预报，因为气象卫星将面临风险。

如果凯斯勒综合征变得足够严重，这种现象可能会在一定程度上限制太空探索活动，致使发射和引领航天器安全地穿过碎片区变得具有挑战性。

航天器在充满碎片的轨道上运行时面临的风险上升，这可能会危及以国际空间站为目的地的旅行，以及未来前往月球、火星甚至更遥远目的地的各种飞行任务。

新兴的商业航天领域(包括卫星互联网计划和太空旅游)的发展将面临障碍。

如何防止？

为了防止凯斯勒综合征发生，有关方面已经采取了措施。

一个例子是，美国联邦通信委员会2022年做出决定，要求近地轨道卫星在任务完成后5年内脱离轨道，而不是之前的25年。

该规定适用于获得联邦通信委员会许可或寻求进入美国市场的卫星，其目标是通过缩短人造天体在轨道上停留的时间来减少地球上空的碎片数量。

欧洲航天局也将其执行新任务的航天器完成任务后在近地轨道上停留的最长时间从25年减少到5年。此外，美国国家航空航天局正在重新评估其风险缓解政策。

实施详细的卫星寿命终止战略至关重要，包括执行受控的再入大气层程序或将废弃卫星转移到能避开活跃卫星路径的“墓地”轨道。

采用防撞技术和增强空间态势感知同样重要。这些努力包括更精确地跟踪太空碎片，部署预测系统来预测和规避潜在的在轨碰撞。改进航天器设计的目标也是最大限度地减少碎片的产生。

在国际上，欧洲航天局的清洁太空倡议和机构间空间碎片协调委员会等努力的重点是，倡导和促进全球在太空碎片问题上的合作。

人们还在开发技术，想要利用捕网和“鱼叉”等创新解决方案积极清除轨道上现有的大型碎片。其他策略包括“拖曳帆”，其可以加速航天器的脱轨过程，最终目的是减少太空碎片。

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