一架飞机被太空碎片击中的概率是多少？

（来源：MIT TR）

10 月中旬，一架满载乘客、在犹他州上空 36,000 英尺巡航的波音 737 客机，被一个神秘物体击裂了挡风玻璃，迫使机组人员紧急降落。

互联网随即被“飞机被太空垃圾击中”的猜测刷屏。尽管真相至今未明，更可能是一只高空气球的残骸，但这样的猜测其实并非异想天开。原因在于：飞机被太空垃圾击中的风险仍然很小，但确实正在上升。

欧洲航天局估计，目前每天约有 3 件旧太空设备，如报废火箭、失效卫星等坠入地球大气层。到 2030 年代中期，这个数字可能增至几十件。这一增长与轨道上卫星数量的飙升密切相关。如今，地球上空有约 12,900 颗在轨运行卫星；十年后，这一数字可能达到 10 万颗。

为了降低轨道碰撞的风险，运营方通常会把报废卫星引导至大气层中烧毁。但重返过程的物理机理并不清晰，我们也不知道到底有多少材料会彻底烧毁，又有多少能穿过大气层落到地面。

南非自由州大学物理学教授、近期一篇太空碎片风险论文的合著者 Richard Ocaya 表示：“这类坠落事件数量正在上升，我们预计未来几年可能呈指数级增长。”

到目前为止，无论是在空中还是地面，太空垃圾尚未造成人员伤亡，但近年来已多次出现险情。

去年 3 月，一块 0.7 公斤的金属碎片穿透了美国佛罗里达州一所民宅的屋顶。事后确认这是国际空间站抛弃的一块电池托盘残骸。事发时，房主 19 岁的儿子就在隔壁房间休息；今年 2 月，一段 1.5 米长的 SpaceX Falcon 9 火箭残骸坠落在波兰第五大城市波兹南附近的仓库旁，另一块掉落在附近的森林里。一个月后，加拿大萨斯喀彻温省一座农场又发现了重达 2.5 公斤的 Starlink 卫星碎片；澳大利亚和非洲也出现过类似事件。更多事件可能根本无人察觉。

英国太空工程研究公司 Belstead Research 的负责人 James Beck 说：“如果你在森林里发现一些被烧焦的电子零件，你绝不会首先想到它们来自太空飞船。”他警告说，我们对太空垃圾的真实风险远没有看上去那么了解，而且可能比卫星运营商愿意承认的更高。

例如，Starlink 所属公司 SpaceX 声称，他们的卫星是可完全烧毁设计，在重返过程中会全部解体燃尽。但 Beck 通过在风洞中对卫星模型进行模拟实验后发现，结果令人怀疑这一说法。卫星的一些部件使用了极其耐热的材料，如钛金属和特殊复合合金，即便在超高速重返产生的高温下也不会熔化。

Beck 说：“我们替一些小卫星制造商做过研究，他们最大的问题就是燃料罐会落到地面。对于大约 800 公斤的大卫星，我们预计会有两三个部件幸存并坠地。”

太空垃圾到底有多危险？很难量化。

国际民航组织（ICAO）告诉《麻省理工科技评论》，日益增长的卫星部署带来了全新的航空安全挑战，而这种风险无法像成熟风险那样精确量化。

但美国联邦航空管理局（FAA）已做出初步评估。在 2023 年的一份分析中，该机构估算：到 2035 年，每年约有 7/10,000 的概率会出现某架飞机遭遇灾难性太空垃圾撞击。这样的撞击可能会立即摧毁飞机，或导致驾驶舱和客舱迅速失压，危及全体乘客生命。对地面人员的伤害风险则要高得多。

加拿大英属哥伦比亚大学天文学副教授、太空垃圾研究者 Aaron Boley 表示：如果巨型星座中的卫星无法完全烧毁，那么到 2035 年，每年单个人类遭太空垃圾击中致伤或死亡的风险可能接近 10%。

这意味着平均每十年，就会有人被太空垃圾击中。FAA 的报告给出的估计甚至更高：如果类似假设成立，全球每两年就会有一人因太空垃圾受伤或死亡。

专家们正在思考如何把太空垃圾纳入飞行安全流程。例如，德国太空态势感知公司 Okapi Orbits 正在与德国航空航天中心和欧洲航空安全组织 Eurocontrol 合作，探索如何将太空垃圾预警整合进空中交通管理系统，让飞行员和空管人员能够及时获得准确的太空垃圾威胁通报。

但预测太空垃圾路径同样困难。

得益于 AI，近年来太空目标在轨运动的预测能力有所提高，但算法目前仍无法准确处理重返过程中逐渐变厚的大气层影响。雷达和望远镜可提供帮助，但最终的坠落地点往往只能在很短时间内才能明确。

Okapi Orbits 数据分析师 Njord Eggen 说：“即便使用高精度模型，变量太多，很难做到非常准确地预测重返地点。”处于近地轨道的太空垃圾每 90 分钟绕地球一圈，“如果预测出现 10 分钟级别的不确定性，落点就会相差极大。”

对航空公司而言，麻烦不仅是撞击本身。为了避免事故，相关部门可能会提前关闭潜在风险区的空域，造成延误并增加成本。

Boley 及其团队今年发布的一篇论文估计：北欧或美国东北部等繁忙空域，如今已有 26% 的年概率会因重大太空碎片重返而出现一次空域关闭。

随着各大计划中的星座全部部署完成，太空垃圾导致的空域关闭可能会像恶劣天气引发的延误一样常见。而由于当前预测精度不足，许多关闭可能是不必要的。例如 2022 年，一枚重达 21 吨的中国长征火箭重返大气层。预测显示其碎片可能散落在西班牙和法国部分地区。最终，火箭坠入了太平洋。但南欧空域关闭 30 分钟，导致数百架航班延误或改道。

与此同时，国际监管部门正敦促卫星和火箭运营商尽可能进行受控再入，利用剩余燃料将大型卫星或火箭残骸引导至偏远海域。

欧洲航天局估计，目前只有大约一半的火箭残骸是受控再入。此外，仍有约 2,300 具报废且无法控制的火箭残骸在轨缓慢下降，运营方无法对其进行安全处置。

Boley 说：“即便我们改变做法，那些已经在轨的火箭残骸也终将全部重返大气层。虽然空间碎片击中飞机的概率很小，但碎片落在繁忙空域的概率并不小。这很可能发生。”

https://www.technologyreview.com/2025/11/17/1127980/what-is-the-chance-your-plane-will-be-hit-by-space-debris/