2024年12月30日下午，就在全世界人民都在喜迎新年的歡樂氣氛中，一塊直徑超過2.4米、重量超過一噸的環狀發光金屬從天而降，徑直墜落到肯尼亞一個偏遠的村莊。
村民們被這突如其來的“潑天富貴”嚇懵了。據目擊者的回憶，這個不明物體墜落的時候冒出耀眼的紅色火光，但是在落到地面之后溫度明顯降低，外部整體變成了灰色。居民們擔心是炸彈，甚至是外星來客。但肯尼亞航天局工作人員來到現場后最終確定，這個物體是太空殘骸，即發射火箭的分離環。
“此類物體通常被設計成在重返地球大氣層時燒毀或者墜落到海洋等無人區。這次墜落是一起孤立事件”，盡管如此解釋，但肯尼亞航天局工作人員也不得不承認，“隨著我們人類不斷發射航天器到近地軌道，現在我們頭頂的這片天空已經不再像以前那樣安全了。”
從天而降的火箭分離環讓肯尼亞村莊的居民嚇了一跳
“孤立事件”的概率有多小？
通俗地講，火箭飛行過程中掉下來的部分稱之為殘骸。在火箭發射后的幾分鐘內，逃逸塔、助推器、一級火箭和整流罩等重要組成部分在發揮完各自作用后，都會在火箭飛行的不同階段分離、掉落。
一般來說，這些殘骸會分散成為多個部分，其中一部分會隨著衛星升入遙遠的太空之中，還有一部分會再入大氣層燒毀墜落地面。這些殘骸在落地之后呈現的狀態也是各有不同的，降落的時間也有一定的差異。
火箭發射前，工程師們會根據火箭的彈道、發射場坐標、衛星理論軌道根數等參數，精確預測火箭殘骸的可能落點。殘骸會按照預定的軌跡回到地面，落在一個事先計算好的范圍內。這個范圍通常會選擇在地廣人稀的沙漠、山區或者海洋，以避免對人口稠密地區造成威脅。而且，火箭殘骸在再入大氣層的過程中，會與大氣層發生劇烈摩擦，大部分器件會在這個過程中焚燒殆盡。所以，肯尼亞航天局聲稱的“孤立事件”也不能說全無道理。
事實上，從20世紀70年代起，每年約有200枚火箭和衛星墜落，其中大部分在大氣層就燃為灰燼，每年只有數枚航天飛行器的零部件落到地面，但至今還沒有發生過任何一起傷人的事件。
有科學家分析過，被火箭殘骸砸中的概率應該遠低于被隕石砸中、走在路上被雷劈中、小行星撞上地球的概率。根據網絡相關數據估算，在流星雨爆發的時段，每小時約有1000～20000顆隕石落向地球，而普通人被200克以上的隕石砸中的概率是7億分之一；作為對比，普通人一生中被雷劈的可能性是1.2萬分之一。這樣一比較，我們根本不需要為這樣的事憂心忡忡。
4500噸各種各樣的太空垃圾就在我們的頭頂搖搖欲墜
懸在頭頂的太空垃圾
話雖如此，但畢竟宇宙中的一粒沙，落在個人的頭頂都是難以承受的滅頂之災。在2024年3月，就曾經出現過類似的情況。當時國際空間站廢棄的電池組從太空掉下來，雖然經受高溫灼燒，但還有一塊金屬圓柱體砸到了美國佛羅里達州那不勒斯市的一戶居民房屋上，直接砸穿了兩層樓。這是太空墜物離傷人性命最近的一次。
近年來，人類頻頻涉足太空，太空站的建設、航天飛船的停駐、火箭和相關的探測器，種種的航天設備在太空中進行活動和勘測，所產生的太空垃圾數量是極其龐大的，將近有4500噸。
除了火箭殘骸之外，在近地軌道飄蕩的衛星、探測器、飛船殘骸之類的太空垃圾越來越多，雖然它們在外太空飛行，但是最終還是會墜落地球大氣層，這是沒法避免的事情。這是因為在近地軌道依舊存在稀薄的空氣，這也就意味著這些航天器、太空垃圾在飛行過程中不可避免會面臨空氣阻力。在空氣阻力及地球重力等多方面因素的影響下，這些航天器、太空垃圾的飛行速度會逐漸變慢，隨著它們的飛行速度不斷減慢，飛行軌道高度也會隨之下降，最終會一頭扎入大氣層。
當這些太空垃圾、航天器墜落地球大氣層時，會因為墜落時速度相當快，氣動加熱效應很強烈，溫度急劇上升到1000℃以上。一般的材料難以承受這么高的溫度，就會直接燃燒殆盡，而有一些耐高溫的材料沒法完全燃燒殆盡就會掉下來。
人類現在仍在不斷發射航天器，在近地軌道的航天器、太空垃圾會越來越多，不過科學家們也開始意識到了這一系列的問題，所以已經采取各種措施來解決了。隨著太空技術的不斷進步，新的技術和方法也在不斷涌現，如人工智能、先進傳感器和材料科學，可以提高太空垃圾管理的效率和效果。
在南太平洋有一片被俗稱“航天器墓地”的無人區水域，多年來這里已成為250多顆衛星的最后安息之地。然而，要精準擊中“航天器墓地”這個靶心并不容易。在低地球軌道上，衛星相對于地面的速度為每秒7.8千米，約等于步槍子彈速度的8倍。在墜落撞擊的那一刻，衛星碎片的速度可能會減慢到每秒270米，但此間衛星碎片可能會覆蓋大范圍的地面或海面。
為了縮短碎片軌跡并控制衛星的撞擊區，就需要讓碎片盡可能筆直并迅速地降落。這就需要故意擾亂衛星的軌道，使衛星在某一時刻的運行方向從環繞地球變為穿過地球。如果此時出現任何問題，比如系統故障或者撞上其他太空碎片，那么殘骸可能會偏離軌道，而任何人對此都將無能為力。
最大的太空垃圾就要來了
在地球的近地軌道上，太空垃圾的問題日益嚴重，已成為威脅太空安全不可忽視的因素。據統計，目前軌道上已有密布上億個太空碎片在運行，其中約3.6萬個碎片的直徑超過10厘米。這些高速飛行的“垃圾”如同太空中的定時炸彈。
據《新科學家》雜志報道，國際空間站將在2030年前后退役，回歸地球。盡管幾乎每天都有人造衛星再入大氣層。但是，耗資1500億美元的國際空間站是迄今為止人類建造的規模最大、結構最復雜的衛星，其質量相當于一架滿載的巨型噴氣式飛機。如何才能使這樣一個重達420噸的龐然大物安全降落并銷毀？這真是一個令全世界科學家都捏一把汗的問題。
國際空間站5年后將作為最大的太空垃圾砸向地球
從理論上講，國際空間站可以繼續運行，比如被助推到更高的軌道，使其無需更多推進劑就能無限期地運行下去。但美國宇航局在2024年發布的一份白皮書指出，這個選擇存在問題：一方面，到2030年前，空間站的大部分組件都將超出其最初的結構壽命，發生故障的風險也將越來越高；另一方面，在更高軌道高度上，空間站與太空垃圾發生碰撞的風險也更大——一次巨大的撞擊可能會將國際空間站炸得粉碎，所釋放出的大量碎片可能使任何近地軌道在幾百年里對人造天體都不再“宜居”。
因此，國際空間站必須墜落。美國宇航局已委托SpaceX開發一艘專用脫軌航天器，負責將國際空間站推入地球大氣層。2030年左右，航天器將與空間站對接，屆時，短短幾小時內，空間站的高度將下降到120千米。此時，快速增厚的大氣層足以撕裂空間站的太陽能電池板。再下降20千米，核心模組將破裂，在足以熔化鈦的高溫下劃過天空。隨著模組一個接著一個解體，最終，沒有燒光的殘骸將像一陣滾燙的碎片雨劃破遙遠的太平洋洋面，最后墜入南太平洋偏遠水域“尼莫點”——屬于它的“墓地”。這也將是最理想的一種情況。
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