這是一個問題，因為地球軌道正變得越來越擁擠。工程師們想把舊的太空垃圾集中起來，但是他們無法安全地到達它們，尤其是當它們不穩(wěn)定的時候。歐空局表示，現(xiàn)在有大約30000個“碎片物體”在地球軌道上被追蹤--廢棄的衛(wèi)星，廢舊的火箭級，在太空中被撞飛的碎片。還可能有90萬個較小的軌道碎片--從松動的螺栓到油漆斑點到絕緣體碎片，無所不包。它們可能不到10厘米長，但如果它們以軌道速度撞擊，仍然可以摧毀一個健康的衛(wèi)星。

麻省理工學(xué)院航空和航天學(xué)副教授Richard Linares說：“隨著更多的衛(wèi)星被發(fā)射，我們可能會遇到更多的情況，我們有一顆失效的衛(wèi)星，占據(jù)了一個有價值的軌道。”他是一個名為TumbleDock/ROAM的美國和德國項目的一部分，研究如何將翻滾的衛(wèi)星聚集起來并使其穩(wěn)定，以便它們能夠脫離軌道，或者在某些情況下，甚至可能被補充燃料或修理。

工程師已經(jīng)忍受了幾十年的軌道碎片，但Linares說情況正在發(fā)生變化。首先，衛(wèi)星技術(shù)正變得越來越經(jīng)濟實惠--例如SpaceX，該公司今年到目前為止每周發(fā)射40顆衛(wèi)星。另一方面，他說，這些衛(wèi)星提供的經(jīng)濟利益--高速互聯(lián)網(wǎng)、全球定位系統(tǒng)、氣候和作物監(jiān)測以及其他應(yīng)用--如果撞擊的風險不斷增加，將會受到威脅。

Linares表示：“我認為在未來幾年里，我們將擁有對空間碎片采取行動的技術(shù)。而且有經(jīng)濟驅(qū)動力，將激勵公司去做這件事。”

TumbleDock/ROAM團隊剛剛完成了在國際空間站艙內(nèi)的一系列測試，使用美國宇航局（NASA）的機器人Astrobees來代替翻滾的衛(wèi)星和被派去捕捉它的“追趕者”航天器。其目的是：找出算法，使“追趕者”能夠找到其目標，確定其翻滾速度，并計算出最安全和最有效的方法。

“外面有大量的大型碎片，”麻省理工學(xué)院團隊的博士生Keenan Albee說。“看看他們中的一些人，如果你的方法不正確，他們的大型太陽能電池板就會隨時捶打你。”

研究人員很早就決定，追捕飛行器需要有足夠的自主權(quán)，以便獨自接近一顆失效的衛(wèi)星。即使是最大的衛(wèi)星，由于距離太遠，地面跟蹤站也無法精確地跟蹤其姿態(tài)。“追趕者”航天器也許配備了導(dǎo)航相機、激光雷達和其他傳感器，將需要實時地完成這項工作。

“衛(wèi)星的翻滾運動可能相當復(fù)雜，”該項目的主要研究人員、來自德國航空航天中心（DLR）Roberto Lampariello說：“而如果你想確保你在接近接合點時不會與任何附屬物相撞，擁有一種自主的引導(dǎo)方法，我認為是非常有吸引力的。”

Astrobee在空間站的測試表明，至少在原則上是可以做到的。每個Astrobee機器人都是一個立方體，邊長約30厘米，配有導(dǎo)航相機、壓縮空氣推進器和驍龍?zhí)幚砥鳎芟衲阍谥悄苁謾C中找到的東西。在上個月的最新測試中，美國宇航局宇航員Mark Vande Hei將兩個Astrobees設(shè)置在相隔幾米的地方。然后它們從地面上的Albee那里接受指令。他開始試運行，一個機器人翻滾，另一個試圖與之會合。在過程中出現(xiàn)了一些故障；Astrobees需要幫助確定它們相對于空間站墻壁的精確位置。但測試的結(jié)果是有希望的。

研究人員表示，下一步是確定追趕的航天器如何最好地抓住它的目標，如果它是一塊沒有對接機制的碎片，這就特別困難。多年來的其他計劃涉及大網(wǎng)或激光；TumbleDock/ROAM團隊成員說，他們對利用原子之間的范德華力的抓取器很感興趣，這可以幫助壁虎附著在一個陡峭的表面。

更大的問題是，如何將像這樣的實驗轉(zhuǎn)化為實際的解決方案，以解決一個日益增長的的問題。低地球軌道已經(jīng)足夠擁擠，時間也足夠長，衛(wèi)星制造商在他們的飛行器上增加了屏蔽裝置，空間機構(gòu)不斷掃描天空以防止發(fā)生險情。雖然目前只有少數(shù)衛(wèi)星被實際粉碎的情況，但是這個問題已經(jīng)變得越來越昂貴，而且在某些情況下還很危險。迄今為止，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了2000顆Starlink互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星，可能還會發(fā)射30000顆，其他公司（如亞馬遜）也在競相追趕。他們看到了該領(lǐng)域的利潤。

麻省理工學(xué)院的Linares 說，事實上，這就是值得弄清楚太空垃圾問題的原因。他說：“這些軌道有價值是有原因的。公司可能花費數(shù)十億來發(fā)射新的衛(wèi)星--不希望它們受到舊衛(wèi)星的威脅。”

“如果你的公司從一個軌道帶中受益，”他說，“那么你可能最好找人替你清理一下。”