太空垃圾如何影响地球的环境和大气？

自从斯普特尼克1号于1957年进入太空以来，人类已经向地球轨道中发射了大量的人造卫星。当这些卫星报废之后，它们将会成为太空垃圾，不断绕着地球旋转。随着太空垃圾问题近年来越来越受到，它已成为环境学家和天体物理学家共同的问题。这个问题引起了激烈的争论，那么，太空垃圾对地球的环境和大气会有什么影响？

太空垃圾

据估计，太空中游荡着多达75万块太空垃圾，它们以大约每秒7.8公里的速度在太空中高速运动。如果这些太空碎片撞上正常的人造卫星和太空飞船，将会造成相当严重的破坏。

根据联合国外层空间事务厅（UNOOSA），目前大约有5000颗卫星环绕地球飞行，其中大约有2000颗卫星在正常运行，还有另外3000颗已经报废。这些报废的卫星只是漂浮在太空中，等待着最终重返大气层。而在此之前，已经有不少卫星再入地球大气层。

事实上，大块的太空碎片每隔几天就会重新进入大气层，但由于地球上的大部分区域是无人居住的海洋，所以我们较少目击到它们。如果你曾经在夜晚看到过流星，那么，你有可能亲眼目睹了一块太空碎片以每小时2.8万公里的速度重返大气层，并且燃烧殆尽。

目前有75万多块已确认的太空碎片在我们的星球上空四处飘动，航天机构正在密切监测它们的位置和运动，以确保其他在轨卫星和即将要发射的新卫星的安全。此外，还有数以百万计的小碎片没有被持续跟踪，因为它们运动速度极快，并且体积太小，使得它们很难被有效追踪。

现在，科学家在设计人造卫星和太空飞船的轨道时，他们必须考虑飘荡在太空中的碎片所带来的威胁。除了对于太空中的正常卫星造成影响之外，太空垃圾可能还会对地球上的环境造成的影响，尤其是那些穿过大气层没有燃烧殆尽，最终坠落到地球上的碎片。

太空垃圾和地球环境

科学家估计，每年大约有80吨太空碎片再入地球大气层，其中大部分会在大气中燃烧殆尽，还有一些在没有被人注意到的情况下落到地球上。不幸的是，某些东西燃烧起来并不意味着它们就消失了。摩擦产生的高温可能会分解这些碎片并使它们融化，但这些化学成分仍在释放到大气中。一些复合金属和聚合物（高分子化合物）实际上会消耗臭氧，这是因为当它们穿过大气层燃烧时，会发生化学反应产生一氧化氮，而一氧化氮会消耗臭氧。

不过，地球还是很大的，所以即使每年有那么多碎片撞回地球大气层，但它们目前对环境的影响也可以忽略不计。人类在地球上的活动对臭氧层和气候造成的负面影响，远远超过那些坠落到地球上的太空垃圾。

有些人担心太空垃圾会从太空中掉下来砸到他们，但这种概率极低。自从人类开始向太空发射卫星以来的62年里，有人被坠落的太空碎片击中的有记录事件只有一次。

太空垃圾和近地轨道环境

即使太空垃圾现在还不会对地球上的环境造成直接的威胁，但不能忽视它们对近地轨道环境的影响。人们总是认为人类的命运取决于太阳的寿命，但要做到这一点，最基本的先决条件之一就是人类有能力离开地球。随着越来越多的太空垃圾堆积并环绕地球旋转，导致火箭被安全发射到太空中将会变得更加困难。

如果近地轨道中的人造卫星数量持续增加，等到未来半个世纪，这会显著增加太空垃圾碰撞的风险。甚至在更加遥远的未来，可能会导致一场太空灾难——凯斯勒综合征（Kessler Syndrome）。根据天体物理学家、前美国宇航局（NASA）科学家唐纳德·凯斯勒（Donald J. Kessler）的设想，一次碰撞会产生大量额外的碎片，这些碎片将会撞击的卫星，从而导致毁灭性的连锁反应。虽然这在几十年内都是不可能发生的，但科学家不免为此表示担忧。

太空垃圾的清理

尽管太空垃圾还没有造成危机，但科学家已经开始想办法清理掉太空中的垃圾。一些科学家认为，可以利用地面上的激光来清理有威胁的太空垃圾，或者利用太空机器人去收集太空垃圾。如果我们无法有效控制太空垃圾的数量，那么，未来人类将会面临太空拥挤的窘境。