肯亞天降巨環 證實為火箭分離環
巨型火箭分離環去年底掉落肯亞村落。圖/肯亞太空總署

肯亞天降巨環 證實為火箭分離環

文/陳韻涵輯

非洲國家肯亞太空總署(KSA)證實,去年2024年底從天而降的巨型環狀金屬物體,應為火箭的「分離環」(separation ring),現場還有其他金屬殘骸。這塊從天而降的巨環幸未造成人員傷亡或財務損失,卻凸顯太空垃圾問題日益嚴重。

2024年12月30日,重達500公斤、直徑約2.5公尺的環狀金屬物體墜落肯亞首都奈洛比(Nairobi)東南方的馬瓜尼郡(Makueni)穆庫庫村(Mukuku)。

太空新聞網站Space.com報導,美國哈佛-史密森尼天體物理中心(Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics)的天體物理學家、太空物體重返地球追蹤學者麥道威(Jonathan McDowell)表示,「現階段沒有明顯的太空(殘骸)目標,但我確信這不是來自太空飛機,沒有太空載具重返大氣層的燃燒證據。」

美國非營利組織「航空航太公司」的「軌道與再進入碎片研究中心」初步分析結果顯示,這塊金屬環可能與美國2004年發射的「擎天神─半人馬」(Atlas Centaur)運載火箭有關。該火箭的殘骸被列入追蹤,去年12月30日重返大氣層,飛掠地點涵蓋非洲。

肯亞航太局官員表示,分離環從天而降的事件極為罕見,太空垃圾通常會在抵達地表前燃燒殆盡。太空垃圾(space debris / junk)指的是持續繞地球軌道運行但已失去作用的各種人造物體,小至燃料碎屑,大至火箭。

●軌道物體增 碰撞機率高 凱斯勒現象 已經啟動?

人類探索太空的科學、商業和探索活動益發頻繁,各國和企業發射上太空的物體愈來愈多。科學家擔心,太空廢棄物碰撞碎裂引發連鎖反應的機率大幅提升,太空垃圾的問題與風險及其清除的迫切性,持續引起議論。

有線電視新聞網(CNN)報導,2024年11月,一塊太空垃圾朝著國際太空站(ISS)飛去,站上7名太空人做好準備;對接國際太空站的一艘俄羅斯太空船點燃引擎約5分鐘,微調國際太空站的軌道,讓這個足球場大小的太空實驗室得以遠離遭太空垃圾碎片撞擊的危險。

美國太空總署(NASA)表示,當時國際太空站若未改變航向,碎片可能穿越其軌道路徑約4公里的範圍。

太空碎片撞擊國際太空站堪稱災難,這可能會讓站上部分空間的壓力驟減,迫使站上太空人提早結束任務返回地球。如今,更讓人憂慮的情況是,太空碎片的潛在碰撞已成常態。

首批太空人2000年11月進駐國際太空站以來,該實驗室已因潛在的碰撞風險而移動數十次,隨著人類發射進入環繞地球軌道的物體數量增加,太空垃圾碰撞的風險逐年增加。

太空研究初期的碰撞、爆炸和武器實驗,已經造就數萬個碎片;太空專家多年來持續發出警訊,部分碎片大到可以追蹤,但也不乏許多難以辨識的微小碎片。

太空碎片不僅威脅太空人的性命,擁擠的軌道也可能影響軌道和地球人的日常科技、通訊等服務,包括全球定位系統(GPS)工具、網路和電視訊號等。

美國亞利桑納大學行星科學教授雷迪(Vishnu Reddy)表示:「2020年到2024年,我們在太空中發射的物體數量呈指數成長,因此我們正走向我們害怕的情況。」

雷迪指的是「凱斯勒現象」(Kessler syndrome)假設,此現象或稱效應由NASA天體物理學者凱斯勒(Donald Kessler)於1978年提出,敘述軌道物體增加,相互碰撞且產生連鎖反應的機率愈高,凸顯清除太空垃圾的迫切性。

●碎片太小 無法反射光線 太空垃圾 夠大才能追蹤   

歐洲太空總署(ESA)表示,太空飛行1957年出現以來,迄今記錄到至少650次「碎片解體、爆炸、碰撞或異常事件」,包括衛星意外相撞、火箭零件噴飛和太空船意外爆炸。此外,美國、俄國、印度和中國等國的軍備試驗也在軌道上的不同高度留下碎屑。

舉例來說,俄國2021年發射飛彈打下一枚俄國衛星,碎成1500多塊可追蹤的碎片。2009年2月,俄軍的廢棄衛星「Kosmos2251」撞上美國電信公司「Iridium」營運的活躍通信衛星「Iridium 33」,結果產生將近2千塊直徑約10公分碎片和數千個更小碎片組成的龐大灰塵雲團。

美國空軍的氣象衛星去年12月19日在軌道上解體,產生至少50塊新碎片。追蹤太空物體的「李奧實驗室」(LeoLabs)表示,去年12月發生4次碎片事件,新增300多塊新碎片。

衛星運營商每天收到十多則潛在的碰撞警報,早已成為家常便飯。李奧實驗室表示,NASA的一枚氣象衛星去年曾與一枚報廢的俄國火箭距離不到20公尺。

在多數情況下,太空垃圾必須比網球大,才有辦法追蹤。其他碎片則因太小而無法反射光線,或位處難以觀察的遙遠軌道而無法追蹤。

太空交通監測軟體公司「COMSPOC」的特殊專案主任霍爾(Bob Hall)表示,「即使用當今最好的感測器,能確切『看到』或追蹤的目標仍有限,且小型太空垃圾無法追蹤。」

對於凱斯勒現象是否已經開始,專家見解各異。有些人認為悲劇連鎖效應已經展開,需要即時採取行動以免更嚴重的經濟損失,有些人則樂觀看待。

美國密西根大學氣候與太空科學與工程教授雷諾(Nilton Renno)比喻,地球軌道好比海洋,而太空碎片就像丟進海裡的塑膠。他說:「我們曾認為海洋浩瀚無垠,因此把垃圾和塑膠丟進海裡,而今我們意識到,海洋資源是有限的。若我們不收斂行為,終將造成危害。」

原文出自《好讀周報》805期