太空垃圾包围地球！700公里高空危机四伏，谁来买单？

你从地面抬头看，是干净的星空。但从卫星视角看，地球外面已经像被一层“金属雾”包起来。人类这几十年往天上扔的东西多到什么程度？真要清理，我们还有没有机会“补作业”？

我们已经在头顶堆出一圈“看不见的垃圾带”了

所谓太空垃圾，并不只是几块废弃卫星那么简单。欧洲航天局的统计显示，截至2024年，人类累计成功发射约1.5万个卫星及航天器，其中仍在轨正常运行的约8400颗。

真正构成风险的，是美国空间监视网目录里3.6万块大于10cm的可跟踪废弃物——退役卫星、火箭上面级、碎裂部件等。更麻烦的是，这只是“看得见”的大块头；欧空局2024年模型估算，1~10cm的碎片约有120万个，1 mm~1cm的更达1.3亿个。现有监测手段对后者几乎束手无策。

这些垃圾不是“自然长出来”的，基本都和两类事件有关。

一类是正常发射后的“遗留物”，比如完成任务的上面级、抛弃的整流罩。

比如1985年，美国空军开展“烧霜”行动，首次从F-15战斗机上发射ASM-135导弹，成功击毁了一枚在轨运行的美国科学卫星Solwind P78-1。据估计，此次撞击制造了至少285块可追踪的轨道碎片。

另一类则是碰撞和爆炸。

比如2009年，美国“铱星33号”和一颗报废的俄罗斯“宇宙2251号”通信卫星在大约790公里高空相撞，又扔出2000多个大碎片，加上更多难以统计的小碎片。

小碎片听起来不起眼，但别忘了轨道上的相对速度。低地轨道上，典型飞行速度在每秒7–8公里，差不多是子弹的10倍。

2016年，欧洲“哨兵一号”雷达卫星的太阳能电池板上，被一个不到5毫米的碎片打出明显凹痕，幸好没打中主体。这样的“擦伤”只是警告，如果某个关键卫星正面被几厘米的金属块撞中，很可能直接报废。

NASA早在1978年就提出了“Kessler综合效应”的概念：当某一轨道高度的碎片密度累积到一定程度，自发碰撞会变得频繁，每次碰撞又制造更多碎片，形成连锁反应，最终让该高度的轨道几乎无法安全使用。

电影《地心引力》里“一块碎片引发的全球卫星灾难”，就是这个效应的极端演绎。只不过在现实世界里，这个过程是几十年、几百年的慢性病，而不是90分钟的大片。

所以，所谓“太空垃圾包裹地球”，不是危言耸听，而是一个正在发生、并且每年都在变严重的现实。我们每天刷短视频、导航打车、看天气预报，背后都是各种卫星在默默干活，而这些卫星的工作环境，正被我们自己一点点搞得越来越脏。

为什么垃圾不会自己掉下来？

很多人第一反应是，既然有地球引力，这些垃圾早晚会掉回来烧掉吧？这个直觉只对一部分近地轨道垃圾有效。越靠近大气层顶端的轨道，稀薄大气带来的阻力越大，轨道高度会缓慢衰减，最终再入大气烧毁。

国际空间站在大约400公里高的轨道，每年会因为阻力损失一两百米高度，需要定期点火“加高”；低一些的小碎片确实可能在几十年内自然消失。

问题是，人类堆垃圾最狠的“热区”，恰恰在700–1000公里这一圈。这个高度的大气极其稀薄，一块金属碎片可以稳定飞几十年、几百年。

那颗与铱星相撞的“宇宙2251号”，原计划设计寿命只有10年，但它退役后一直赖在轨道上，还把正常运行的卫星带进了事故。类似的“幽灵卫星”和废弃上面级，目前在中高轨上还有成百上千个。

别忘了，碎片越多，碰撞概率越高，碰撞又会制造出更多碎片，这是一个典型的正反馈系统。

NASA做过模型模拟：即使人类从今天开始完全停止发射新卫星，仅靠现有垃圾之间的碰撞和老卫星的自发解体，很多关键高度的碎片数量在未来200年里依然会持续增加。这意味着“啥都不做，等它自然消停”几乎不可能，物理规律在这件事上不但不帮我们，反而推波助澜。

轨道力学还有一个残酷现实：不同轨道高度、不同倾角的垃圾，相互之间速度差巨大。你要靠一艘“清理飞船”去一个个追着抓，不但费时，还极其耗能。就像在几条车速不同、方向各异的高速路上，开着一辆车去专门追每一辆坏车，光是变道和加减速，油都要烧哭。

这就是为什么，明明物理原理不难，太空“捡垃圾”到现在都还停留在实验阶段。在“太空垃圾”这件事上，大自然不像地球生态那样有“自净能力”，反而有点“助纣为虐”的意思。如果人类不主动干预，这个天上的大垃圾场，只会越来越难收拾。

真要去“捡垃圾”，贵到什么程度？几种思路正在试水

既然等不来“自然清除”，那就只能主动出手。现在业内讨论最多的几条技术路线，大致可以归纳为“抓、网、拖、烧”四个字。

比如欧洲航天局主导的ClearSpace-1任务，计划在本十年中期发射一艘专用清理飞行器，去捕获一块大约100公斤的“Vespa上面级残骸”，它会先在轨道上慢慢靠近目标，用四个可展开的机械臂“掐”住，然后一起进入再入轨道，在大气中烧毁。整个任务预算在1亿欧元级别，只清理一个目标。

另一条路是“撒网”。日本和欧洲曾做过用绳网捕捉目标的实验设想，思路是放出一张可以展开的网，在合适的时间窗口把目标包住，再通过拖曳的方式降低高度。这听起来像“渔船打捞”，但在每秒几公里的速度下，时机误一点，网就成了漫天乱飞的新垃圾。

还有一些更“聪明”的想法，比如磁性拖拽和激光拖拽。

前者设想在未来发射的新卫星上预装“磁性接口”，退役时由服务飞行器用磁力吸附后带着减速。

后者试图用地面或太空平台上的高能激光，轻微照射小碎片的一侧，通过蒸发表面材料产生微小反作用力，慢慢改变轨道，让它们早一点再入大气。这些方案在物理上说得通，实验室里也有初步验证，但真正大规模部署，还有一大堆工程细节要啃。

绕了一圈，最大的难题还是钱。按成本粗算，清理一件大目标要上亿人民币，而目前可追踪的大型废弃物有几千个，碎片更是数以万计。

光是把“最大号、最危险”的那几十个上面级处理掉，就已经是一笔天文数字。更何况，每发一艘清理飞行器上去，本身也增加了临时轨道拥挤度，这账怎么算，谁来掏钱，都是现实问题。

谁来做太空“环卫工”？这是技术之外最难的问题

就算技术上慢慢摸出路来，还有个绕不过去的问题：这些垃圾到底算谁的？谁有权、谁有义务去清？又是谁来为清理买单？

现行的国际规则（比如《外空条约》《登记公约》）大体遵循一个原则：哪个国家发射的物体，法律责任就归哪个国家。好处是出了事故可以找到“名义上的责任方”。

坏处是，别人要去动你在轨的“废物”，理论上得先征求你同意。清理行动一旦涉及拥有潜在军事用途的卫星残骸，国家安全的敏感神经就会被按到，谈判就复杂了。

另一方面，太空垃圾是“全球公害”，但制造垃圾的贡献并不均匀。冷战时期的美苏，以及后来的几个航天大国，是主要堆积者；不少后来进入太空时代的发展中国家，发射次数有限，却同样要承担轨道环境恶化带来的风险。从他们的角度看，“你们几十年随便扔，现在要求所有人一起掏钱打扫”，这口气很难咽得太顺。

在我看来，未来十到二十年内，最可行的路径可能是：几个有实力的航天大国和大型商业公司，在自家项目上先把“太空环保标准”抬起来。

比如SpaceX为“星链”卫星设计了较短寿命和快速脱轨方案，欧洲、日本在新任务立项时把寿命后处置方案写进硬性指标。这种“带头多花点钱”的行为，既是出于长远利益考虑，也是在为将来可能更严格的国际规则做铺垫。

不管怎么样，这笔“环卫账”，迟早都是要算的。