太空考古学诞生 研究太空垃圾
幸运的是,由于这些太空文物的特殊属性,我们有时不必将它们收回地面,就能继续对其进行研究,并利用它们的剩余价值。宇宙飞船“旅行者1号”就是一个鲜明的例子。1977年9月由NASA发射,旨在飞出太阳系的它携带了一张内容包括115张照片、55种地球不同语言组成的问候语以及27段音乐片断的铜质唱片,其目的在于向可能遭遇的地外智慧生物介绍地球。2006年,一群德国天文学家利用长距离观测技术接收到了来自“旅行者1号”的电磁波数据,根据测算,它正处于距离地球147亿公里的太阳日球层顶,即太阳系的边界。
然而,“太空考古学”存在的目的并非单纯是收集那些古旧的太空飞行器,以供我们缅怀人类探索宇宙时代初期的勇气。对于地球周边空间中厚重的“文物层”,如果不加以处理,一场灾难就可能迫在眉睫。对于普通公众来说,“凯斯勒症候群”也许是个生僻的词,但很少有人能忘记2008年梦工厂动画片《机器人瓦力》开头时的那一幕:庞大的飞船需要吃力地挤过地球低轨道中密布的太空垃圾,才能进入大气层。这个概念的发明者,NASA太空物理学家唐纳德·凯斯勒早在1978年就做出了预测:未来低地球轨道中悬浮的废弃太空垃圾数量过多,以至于威胁到所有新近发射的太空飞行器,大大提高了意外碰撞事件发生的概率,最终导致某种太空“堵塞”。而研究这些“太空垃圾”的运动与坠落轨迹,从而解决这种令人头疼的现象,也成了新兴的太空考古学的责任之一。
“正常情况下,人类发射到地球轨道上的卫星最终都会越降越低,最终在大气层中烧毁。但是这需要时间。在约翰逊航空航天中心的轨道碎片处理小组,我们建立一个更为先进的EVOLVE模型,计算现有人造太空物体和碎片的运动轨道在未来一定时间段内的变化趋势,借助多普勒雷达和射电、光学天文望远镜,其精确度已经能够侦测面积在1~30平方厘米大小的碎片。”约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的道格拉斯·默克博士告诉我们。
“我们正在推敲一个大胆的方案,就是在地球—太阳体系中的拉格朗日点附近制造一个废弃太空设备放置场,比如现在NASA发射的太阳以及日光层探测器SOHO所处的L1点,其轨道周期恰好与地球轨道周期同步,然后把一些废弃的宇航飞行器安置在那里。”对于这个观点,斯塔斯基博士也表示赞同,他说: “这就好比考古学家们在保存或发掘技术不发达的情况下,暂时将文物留在地层中一样。”
那么,如何实现这样一个大胆的方案呢?“在现有技术条件下,可以考虑在人造卫星或者航天飞船外部加挂可抛弃式燃料舱与备用发动机,并可以由地面控制基地遥控启动。”默克博士表示,“它既可以当做这些飞行器本身发生事故时启动的紧急预备方案,又能够当做这些设备在完成其使命后,自动进行坠毁飞行或升入高轨道的必要装备。”
除了技术瓶颈,摆在太空考古学家们面前的问题仍然很多,根据1967年联合国外空间协议,太空垃圾与残骸,权利仍属于原有国,但月球表面土壤和太空并非任何政府或私人财产,这就制造了一个悖论,各国如何在一片属于全人类的领域有效保护自己的历史遗产?2003年,在奥莱利博士等人的推动下,世界考古学大会正式成立了太空历史遗产小组,开始推敲这一问题的解决方案。“‘阿波罗11号’至少还会在月球上存在几百万年,但留给我们的时间肯定不多了,我们不能等到阿姆斯特朗那个著名的脚印连同周围的月球土壤出现在eBay上时才考虑行动。”奥莱利博士说。
三联生活周刊 朱步冲(感谢贝丝·奥莱利,爱德华·斯塔斯基和道格拉斯·默克博士为本文提供的资料和大力帮助)