前言

中國空間站近年來也曾多次“中彈”，太陽翼受損、艙體劃痕、緊急避讓事件屢見不鮮。

而令人放心的是，神舟二十號出發時，帶去了堪稱“太空金鐘罩”的裝甲，為天宮空間站增加了一層鋼鐵級防線。

中國為什么還要一而再、再而三地為空間站加防？這些防護到底完成了多少？難道連我國如此嚴密的太空工程也抵擋不住這些看不見的殺手？

太空垃圾到底有多危險？

太空聽起來像是個抽象名詞，但實際上，它們正在威脅每一艘穿行在地球軌道上的航天器。

它們不是自然天體，也不是人為攻擊，而是人類在探索太空的過程中留下的大量廢棄物。

這些物體包括廢棄的火箭殘骸、退役的衛星、松動的螺絲、脫落的金屬片，甚至還有宇航員遺失的工具。

它們無序漂浮，卻以極高的速度運行，每秒7.8公里，相當于子彈十倍以上的速度，別小看這些碎片，它們的能量足以穿透鋁合金。

美國航天局（NASA）曾經模擬過：一塊指甲蓋大小的鋁塊在軌道上撞擊航天器，其破壞力相當于一輛時速100公里的汽車正面碰撞。

這種能量密度足以撕裂航天器外殼，甚至危及航天員生命。

1996年，法國CERISE衛星的天線被一塊火箭碎片撞斷。

2009年，美國銥星33號與一顆報廢的俄羅斯衛星發生碰撞，瞬間產生超過2000塊碎片，這些碎片至今仍在軌道上高速運行，成為“二次殺手”。

2021年，俄羅斯進行反衛星試驗，又人為制造出約1500塊碎片。

在過去幾年中，中國空間站也多次被太空微粒撞擊，其中一起事件中，太陽翼部分區域出現損傷痕跡，雖未造成功能癱瘓，但這種日積月累的威脅極具破壞性。

根據中國官方數據，空間站每年需規避直徑10厘米以上的危險碎片多達數十次，這些威脅還在不斷上升。

歐洲空間局2023年的監測數據顯示，目前地球近地軌道上存在超過3.6萬塊直徑超過10厘米的碎片，而更小的碎片以“億”為單位計數。

問題不僅在于數量，而在于它們幾乎不可預測，空間狹窄，飛行高速，一旦撞上，沒有“剎車”也沒有“閃避”，結果可能是災難性的。

這些“隱形殺手”成了全球航天領域最棘手的問題。

哈佛天體物理學家喬納森·麥克道爾曾形象地比喻說：“近地軌道就像往高速旋轉的滾筒洗衣機里扔了3.6萬把菜刀。”

每一次新的發射，每一次意外解體，都會讓這個“洗衣機”變得更危險。

那么，在這種環境下，中國為什么仍敢持續開展載人航天任務？中國空間站又是如何在這片“彈雨”中生存下來的？

金鐘罩鐵布衫

2024年，神舟十九號任務中，航天員們首次完成了“問天實驗艙”外部大面積碎片防護裝置的加裝工作。

到了神舟二十號，這項防護工程進一步推進，重點轉向“天和核心艙”與“夢天實驗艙”。

中國航天科技集團的工程師透露，這些“防護裝甲”并非普通材料，而是采用超強纖維與金屬基復合層疊而成的柔性復合材料。

外觀看起來像加厚瑜伽墊，實際上是可以有效抵御太空碎片撞擊的高性能防御裝置。

這種裝甲采用“千層餅”結構設計：外層為高強度緩沖層，中間是能量吸收層，內層則負責抗沖擊穿透。

每一層材料都經過精密計算，以最大限度減緩撞擊時產生的動能，甚至在高強度沖擊發生時，它們還能將動能逐層分散，從而避免碎片直接穿透艙體，造成內部氣體泄露。

除了抗打擊能力強，這套裝甲還有智能感應功能。

一旦某個區域遭到撞擊，其內部的傳感網絡將在**30秒內**鎖定受損點，立即回傳信息至艙內系統。

這極大地提升了維修效率，航天員無需逐一排查，而是可以直接對癥下藥，快速應對。

這些防護裝置由神舟系列航天員攜帶，在每一次出艙活動中由人工手動加裝至空間站外部。

由于空間站總構型包含三大艙體，且總重超過百噸，僅完成一整艙的裝甲作業就需要至少兩到三次出艙。

因此，整個防護項目本質上是一個“漸進式、多階段”的長期系統工程。

根據神舟十九號任務公布的信息，問天實驗艙外部已有90%以上的防護裝置完成安裝，剩余部分則將在神舟二十號乃至未來更多批次中持續推進。

換句話說，中國正在用“一批批人手”“一層層鎧甲”，為天宮空間站織起一張看不見的安全網。

航天員需要在失重環境下精確完成機械結構的安裝與鎖固工作，每一次出艙都面臨生命風險，特別是在軌道碎片密集運行的軌段進行施工，更增加了任務的不確定性。

那是否意味著，隨著裝甲層的逐步加裝，中國空間站就能高枕無憂了？

并非如此。

航天工程講究的是“多道防線”，僅靠被動防護遠遠不夠，在面對大型碎片或無法預測軌跡的飛行物時，還需要另一種手段——主動規避機制的啟動與運行。

那么，除了“穿盔戴甲”，我們是否還能“閃轉騰挪”？

三重防線

太空碎片數量呈幾何式增長，單靠被動加裝“太空裝甲”遠遠不夠。

為了構建一個更全面、彈性的空間站防護系統，中國制定并運行了“三重防線”策略：被動防護、主動規避、應急處置。

這三種方式互為補充，構成了目前最可靠的空間站碎片應對體系。

第一道防線就是我們前面提到的“被動防護”，通過加裝層層防護材料，把航天器本體包裹起來，在碎片撞擊發生時最大限度地吸收能量。

這種方式在對抗直徑幾毫米至幾厘米的碎片方面非常有效，它的優勢在于結構簡單，不依賴傳感器預測或動力系統介入，適合長期運行。

但當遇到尺寸較大、速度更快的碎片時，被動防護也有“極限”，如果碎片突破了裝甲，或撞擊在未加裝區域，結果依然可能造成艙體破損。

因此，中國建立了第二道防線：主動規避系統，這個系統的核心在于預警與軌道調整。

中國的空間站配備有高靈敏度雷達與追蹤系統，可實時監測周邊空間碎片的動態。

一旦發現軌跡可能與空間站發生交匯的目標，系統會提前發出警報，此時，地面控制中心或航天員可對空間站執行微調軌道操作，進行避讓。

這種變軌操作聽起來簡單，實際上技術難度非常高，它需要提前計算軌道參數，評估推進劑消耗，同時不能影響空間站的重心與姿態控制。

而且軌道上的空間極其寶貴，稍有誤差，就可能導致新的碰撞風險。

主動規避雖然成本高、操作復雜，但在面對10厘米以上的高速碎片時，它是唯一有效的“閃避術”。

那么如果防護也破、防避也失，會發生什么？這就需要第三道防線：應急處置，這是對突發撞擊事件的現場快速修復能力。

中國航天員的訓練中，有一項必修課就是“艙體快速補漏”，在太空中，一旦艙體被擊穿，空氣將迅速泄露，壓力驟降會危及航天員生命。

為此空間站內部配備了多種應急工具和材料，包括快速封堵膠板、加壓罐、內嵌式修復結構等。

此外空間站的監測系統還可自動判斷氣壓變化趨勢，并進行區域性艙門關閉，將損傷隔離在最小范圍。

航天員在第一時間確認位置后，會攜帶工具出艙，執行精確修復作業。

曾經在神舟十九號任務中，航天員王亞平就在一次模擬演練中，以12分鐘完成了單點裂縫封堵，創下紀錄。

正是這三重系統，確保了空間站在碎片密布的太空環境中依然能夠長期穩定運行。

但無論技術多么先進，這種防御體系本質上仍是被動應對，碎片越多，壓力越大，軌道越擁擠，防御也越吃力。

那么除了“擋”和“躲”，我們是否還有可能主動去清除這些危險源頭？我們真的能“打掃”太空嗎？

終極目標

要想徹底解決太空碎片威脅，還得從源頭下手。

美國、歐洲、日本等航天強國均在研究太空治理方案，但真正落地實施的依舊稀少，因為太空的清除遠比想象中復雜得多。

垃圾

垃圾

首先是定位難度大，軌道上運行的碎片高速移動，路徑常變化，尺寸又多為毫米級，很難準確跟蹤。

其次是成本高昂，無論是發射一顆專用衛星去抓碎片，還是使用機械臂、網槍等技術手段，都面臨經濟與能耗的雙重壓力。

而最重要的難題是“二次碎片化”風險，當你用激光或炮彈擊碎一塊，它可能變成數百塊更難防御的小碎片，變相加劇污染。

垃圾

近年來，中國科研團隊已啟動多種新型技術的實驗與工程化路徑。

例如，部分高校與科研機構正試驗低軌道碎片捕捉裝置，模擬“機械臂+可變形網罩”系統，試圖主動捕捉軌道。

垃圾

中國空間技術研究院還曾展示過一種“帶電帆”技術原理，利用太陽風與等離子體相互作用讓碎片自然減速，最終墜入大氣層燒毀。

不過，清理太空并非一國之責，如今的軌道環境是人類共同使用的資源，不少碎片來源于數十年前的冷戰航天競賽時期。

垃圾

如果沒有全球統一標準和法律框架，即使中國獨自開展清理任務，也難以從根本上遏制碎片增量。

值得注意的是，中國在建設空間站與執行載人航天任務時，始終強調“責任與可持續性”。

我國所發射的衛星與火箭殘骸，均按國際規則設定“主動離軌機制”，確保在生命周期結束后能自然脫軌或墜入海域。

中國科學家們也多次在聯合國外空司等國際會議中呼吁，建立“全球太空共享數據庫”、推動設立“碎片清除基金”，以激勵更多國家參與治理行動。

垃圾

這一切努力，最終指向一個共同目標：讓太空，回歸它原本的模樣，廣闊、寧靜、適合探索。

我們已經學會如何保護空間站，也正在學習如何保護整個軌道系統，太空或許還會繼續增長，但人類的解決能力與合作意愿，也在不斷增強。

垃圾

有一天，也許不再需要“金鐘罩”，也不再需要變軌避讓，屆時，我們仰望星空，看到的將不再是遍布碎片的軌道，而是真正干凈、安全、屬于全人類的星辰大海。