當半噸重的失控碎片砸向地球

Kosmos 482的回程是一次充滿不確定性的重返之旅，它像一面鏡子，映照出當前人類對太空環(huán)境的治理能力

文｜劉穎 李皙寅

編輯｜李皙寅

一枚為穿越另一顆行星而設(shè)計的“金屬彈頭”，在半個世紀（參數(shù)丨圖片）后以失控的狀態(tài)沖向地球，若落點稍有偏差，后果將難以預(yù)測。這次墜入海中，無人受傷是種幸運，那么下次呢？

Kosmos 482，這是誕生在冷戰(zhàn)時代，蘇聯(lián)制作擬計劃登陸金星的航天器，在經(jīng)歷了數(shù)月的失控下落預(yù)警后，于美國東部時間2025年5月10日凌晨2時24分墜入印度洋，雅加達以西海域。

俄羅斯聯(lián)邦航天局（Roscosmos）隨后證實，探測器“無害地”重返地球，暫無人員受傷報告。目前尚不清楚著陸艙是否完整穿越大氣層并沉入海中，相關(guān)機構(gòu)仍在評估其殘骸。

它是人類歷史上最“長期滯留”的失控深空航天器之一，引起了全球范圍的關(guān)注。Kosmos 482 是蘇聯(lián)1972年金星探測計劃的一部分，本應(yīng)在金星熾熱、劇毒的大氣中著陸并回傳數(shù)據(jù)。然而由于推進系統(tǒng)計時器錯誤，它未能離開地球引力，轉(zhuǎn)而被困于一個高橢圓軌道。

Kosmos 482很危險，它夠大，近500公斤；它失控了，墜落范圍一度難以預(yù)測；它太堅固了，大氣層摩擦也消滅不了它。

作為原定要執(zhí)行金星探測任務(wù)的航天器，它的結(jié)構(gòu)遠超普通衛(wèi)星的抗燒蝕能力。若普通航天器在大氣層中如紙糊般迅速燒毀，那么Kosmos 482 的下降艙則更像一枚“太空炮彈”。

專家早前警告，正是這種強度極高的構(gòu)造，使其即便在重返地球大氣層時也極可能幸存下來，并以每小時240公里的速度撞擊地表，帶來相當于中型炸彈的動能。所幸，它最終墜入海中，未造成地面災(zāi)難。

此前，據(jù)軍方和科學家預(yù)測，其墜落范圍一度涵蓋北緯52度至南緯52度之間的幾乎整個人口帶，引發(fā)公眾對地面安全的廣泛討論。

Kosmos 482 的結(jié)局雖以濺落告終，但它引發(fā)的太空治理問題卻遠未結(jié)束，包括在太空垃圾管理制度上的諸多盲區(qū)。

在太空快速商業(yè)化的今天，從SpaceX火箭碎片墜落波蘭，到NASA殘骸擊中美國家庭，太空殘骸正逐步從理論風險轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實威脅。它們可能影響衛(wèi)星運行、空中交通，甚至威脅航天員生命。

危險的“天外來客”

Kosmos很危險，它夠大，近500公斤；它失控了，墜落范圍一度難以預(yù)測；它太堅固了，大氣層摩擦也消滅不了它。與絕大多數(shù)在再入過程中解體焚毀的航天器不同，Kosmos 482 被科學家廣泛認為具備極高的存留性與撞擊風險。

這是因為它的核心——下降艙（descent module）——不是為地球軌道設(shè)計，而是為穿越金星極端高溫與高壓的大氣層而打造。這一球形艙體重達約495公斤，外殼厚實，使用鈦合金制造，直徑約1米，具備承受高達300倍重力加速度與100個地球大氣壓的能力，其耐熱材料原本就是為抵抗金星高達465°C的灼熱環(huán)境而設(shè)計。

航天專家指出，這類結(jié)構(gòu)遠超普通衛(wèi)星的抗燒蝕能力。若普通航天器在大氣層中如紙糊般迅速燒毀，那么Kosmos 482 的下降艙則更像一枚“太空炮彈”——結(jié)構(gòu)緊湊、密度極高，即便以高速度穿越大氣層也難以完全解體。早在1972年，該探測器的部分構(gòu)件就已“先行”落地，墜落新西蘭南島，直徑約38厘米，重13.6公斤。這些球體不僅成功穿越了大氣層，且?guī)缀跬旰脽o損。

而最堅固、最核心的部分——下降艙，原本還配備了降落傘系統(tǒng)，用于金星表面軟著陸。該系統(tǒng)早已失效，無法提供減速功能。這也意味著，即使這次重返地球未能造成已知破壞，其入海時的速度依然高達約每小時240公里，若撞擊陸地，其動能可比擬中型爆炸裝置。

雖然Kosmos 482 最終墜入海中，未釀成災(zāi)難，但它仍被視為一次高度警示的事件：一枚為穿越另一顆行星而設(shè)計的“金屬彈頭”，半個世紀后重返地球，若落點稍有不同，后果難料。

美國宇航局空間科學數(shù)據(jù)協(xié)調(diào)檔案館負責人David Williams對《實時科學》（LIVESCINCE）表示，若能在其墜落后尋回殘骸，這將成為研究長期太空輻射與微隕石環(huán)境對航天器結(jié)構(gòu)影響的罕見機會。

難以預(yù)測的墜落地點，數(shù)十億人曾受威脅

此前全球多個航天機構(gòu)都在密切監(jiān)控Kosmos 482 的軌道狀態(tài)，但關(guān)于它最終將墜落在哪，一度沒有確切答案。事實上，預(yù)測一個失控航天器的再入點和時間，是空間動力學中最復雜、最不確定的計算之一，尤其是當再入時間臨近、軌道高度迅速下降時。

根據(jù)此前的觀測與模型預(yù)測，Kosmos 482 可能的墜落時間窗口集中在2025年5月9日到5月13日之間，而它的墜落地點則可以遍布北緯52度至南緯52度之間的幾乎全球大部分陸地與海域。這一范圍涵蓋了美國全境、大部分歐洲、亞洲中南部、非洲、南美洲、澳大利亞及部分太平洋島嶼等廣闊地區(qū)，也囊括了絕大多數(shù)人類居住區(qū)。

這一估算來自荷蘭代爾夫特技術(shù)大學空間態(tài)勢感知專家Marco Langbroek。他在分析中指出：“這顆航天器的軌道傾角為51.7度，也就是說，它可以在這一帶任意一條軌道上完成再入。即使我們在再入前12小時內(nèi)鎖定了它在哪條軌道上，仍有可能出現(xiàn)幾千公里的誤差。”

如今，這艘這顆探測器平安無事地墜入海洋讓人松了一口氣，雖然從概率來看，地球上占七成的表面或面積是海洋。直接擊中陸地，乃至城市的可能性有限。

長期從事空間飛行器研制的胡志勇研究員告訴《財經(jīng)》，此類的事件其實時有發(fā)生，不是第一次也不會是最后一次，從人類開始進行太空探測開始到現(xiàn)在已經(jīng)有不少衛(wèi)星、探測器等已經(jīng)變成太空垃圾，并且正在不斷地降低軌道靠近地球。但它們中的大多數(shù)都將被大氣層燒毀。

但人類不能完全忽視其潛在風險。正如哈佛大學天體物理學家麥克道爾（Jonathan McDowell）所言：“你不需要驚慌失措，也不需要跑到地下室避難，但如果它最終砸在你家屋頂，那也的確不是什么小事。”

近年來，類似事件屢有發(fā)生。2024年，NASA一塊金屬碎片擊中了佛羅里達州一戶民宅；同是2024年，SpaceX火箭殘骸在波蘭上空解體，碎片部分落地。

類似的空間碎片，還威脅著航空的飛行安全。《科學報告》一項研究發(fā)現(xiàn)，全球范圍內(nèi)高密度航班航線每年有0.8%的概率會遭遇不受控航天器殘骸飛越，若將范圍擴大到整個空域，這一風險甚至升高至26%。雖然目前尚未發(fā)生航天殘骸與民航客機的碰撞事故，但隨著再入物體數(shù)量增加，防控壓力日漸增大。

根據(jù)國際《太空責任公約》，航天器的發(fā)射國對其在地球表面造成的損害負有完全責任。然而，正如1972年新西蘭事件所顯示，當時蘇聯(lián)對墜落物矢口否認，未曾索回，導致殘骸至今仍由當?shù)厝吮Ａ簦踔烈欢仍趀Bay上公開售賣。

好在Kosmos 482最終并未撞擊陸地，否則其法律歸屬問題仍需要繼續(xù)協(xié)商探討。

太空垃圾歸誰管，怎么辦？

據(jù)統(tǒng)計，在地球運行軌道上大約有一億塊微碎片，這些太空垃圾相當于一億顆蓄勢待發(fā)的隱形子彈。

當太空垃圾存到了一定數(shù)量時，會導致航天發(fā)射面臨極大風險，乃至鎖死人們探索太空的可能。太空垃圾主要是碰撞風險，高速運行的太空碎片與衛(wèi)星碰撞，會導致衛(wèi)星不同程度損傷，并大概率會導致衛(wèi)星喪失功能。

這對衛(wèi)星所有方是巨大損失，如果同空間站等載人航天器碰撞也會對航天員生命產(chǎn)生巨大威脅，此外，太空垃圾還會對導航系統(tǒng)、通信網(wǎng)絡(luò)等基礎(chǔ)設(shè)施造成破壞，影響人類的太空探索和利用。

綜合來看，人類對付天空垃圾主要靠三招。

俗話說，惹不起躲得起。2015年，國家航天局空間碎片監(jiān)測與應(yīng)用中心就在紫金山天文臺掛牌成立，依托全國多地的觀測站以及目前已具備的數(shù)據(jù)庫，對近20000塊在太空中散落的空間碎片進行跟蹤。借助雷達和望遠鏡來觀測，預(yù)判遭遇軌跡，提前采取措施應(yīng)對碰撞。

此外，美國全球空間監(jiān)視網(wǎng)（SSN）、俄羅斯空間監(jiān)視系統(tǒng)（SSS）、日本美星太空護衛(wèi)中心（BSGC）等都在實時監(jiān)測太空中的垃圾。

也有一種辦法，是使用武器直接攻擊，這主要是針對高度威脅人類安全的特定目標。不過，太空爆炸同時會產(chǎn)生大量不可控碎片，對地面尤其是爆炸所在軌道范圍產(chǎn)生不可預(yù)期的威脅，所以這不是清理太空垃圾的首選方案。

胡志勇對《財經(jīng)》分析稱，對較小的太空碎片可以使用帶機械臂的設(shè)備進行捕獲，較大型的可以由垃圾清理航天器進行附著后使其可以受控離軌進入太平洋中心等安全區(qū)域。

根本辦法在于從源頭減量，想辦法讓航天器離軌并重返大氣層銷毀。

具體辦法有兩種，其一是指在航天器生命末期，利用自帶的動力裝置，降低飛行速度脫離軌道，逐漸墜入大氣層。其二是借助薄膜帆、充氣球等外部力量降低飛行軌道。

除了被動等待，也可主動出擊。2016年6月25日，中國將“遨龍一號”空間碎片主動清理飛行器送入太空，其裝載了一臺機械臂，模擬抓取廢棄衛(wèi)星和太空垃圾，并將它們帶到大氣層銷毀。

中國作為負責任的空間大國，已從政府層面制定了強制性規(guī)范。胡志勇表示，中國有關(guān)部門已經(jīng)要求任何進入外太空的飛行器具備在壽命末期自主離軌的技術(shù)措施；對早期發(fā)射的大型飛行器甚至不惜代價進行在軌遷移，以保護人類賴以生存的地球大環(huán)境。

天空是屬于全人類的。伴隨人們探索太空的腳步越來越快，有一點值得深思：發(fā)射并非太空探索的終點，回收與責任，才是文明的真正考驗。

責編 | 張生婷