地球上空有 1.9 萬個超大型太空垃圾，而且它們真的砸過人！
【為什麼我們要挑選這本書】無論是馬斯克、貝佐斯都在爭相搶奪「太空商機」，但當人類朝宇宙發射無數火箭與衛星後卻會產生大量「太空垃圾」，這些太空垃圾有危險性嗎？每天會有多少砸在地球上？人類一直以來是如何處理太空垃圾的？
本文選自《你也被唬弄了嗎？20 個最容易被誤解的科普知識》，作者軌道君（궤도）是年輕的科學知識傳播者，畢業於韓國延世大學天文宇宙學系與研究所，下文你將了解所有有關太空垃圾的大小事。（責任編輯：藍立晴）
「垃圾」一詞通常用在比較負面的地方。如果稱某人為垃圾，表示對那人一點好感也沒有。說貪汙受賄的人時，也經常用這個單字來形容他們。垃圾偶爾受到關注的情況，大概像有人把飲料喝完後，隨手把罐子丟在公園長椅上，讓看到的人心裡產生不快的這種程度而已。
不過若是換到宇宙裡，狀況就不一樣了。世界各地的科學家都關注著，目前這一刻仍飄浮在地球周圍的太空垃圾。題外話，若上網搜索研究宇宙垃圾的科學家名字，太空垃圾會一起跳出來，儼然成為他們本人的相關搜索詞了。
不是一般的垃圾，竟然是太空垃圾！自從全國各地的人們，都跑到釜山海雲台遊玩後，開始製造出大量的海洋垃圾；同樣地，當人類走向宇宙的那一刻起，自然也開始製造太空垃圾。從壽終正寢的人造衛星、到被丟棄的火箭外殼、還有破碎的衛星碎片等，各種各樣的東西都在外太空漂浮著。除了這些人為的垃圾，也有許多非人為的大自然垃圾，像是彗星、小行星殘骸、冰塊和灰塵等。
太空垃圾不只是垃圾，還是「不定時炸彈」
問題是，這些垃圾不只造成惡臭或不美觀。它們圍繞著地球漂浮，乍聽之下很和平的樣子。但實際上這種米格魯犬似的太空垃圾，不可能安安穩穩地待在原地，而是發瘋似地在地球軌道上急速運行，有的速度甚至每秒達到八公里。在此舉個例子給大家參考。
一般子彈的速度，大概比每秒一公里慢一些，威力可想而知。太空垃圾有如此速度，無論它的體積重量多小多輕，只要輕碰一瞬間，立刻支離破碎。再加上，目前有數百萬個太空垃圾漂泊在宇宙中。對於善良的人造衛星或國際太空站來說，簡直是無數的不定時炸彈。
至於狀況有多可怕，讓我們一探究竟。假設與大小約五寸的太空垃圾相撞，受撞擊的程度，等於搬運行李的大型卡車，以每小時二百公里的時速迎面撞來。至於，與體型更大的傢伙發生衝突時會是何種局面，我想不必多加舉例了。
每年有相當 16 萬顆足球的「太空垃圾」從天而降
現在地球周圍有四千七百個人造衛星，如同大家所知，衛星的體積相當巨大。其中正常運作的衛星不到一半，其餘都在太空中漫無目地遊蕩。
包括衛星在內，目前體型巨大的太空垃圾數量大約是一萬九千個，已掉落到地面上的傢伙，則有二萬四千個左右。已有眾多的太空垃圾掉到地球上，數量仍持續增加中。雖然有些通過大氣層時已被燒毀，不過，每年還是有約八十噸以上的宇宙垃圾掉落在地球上。
這個數字相當驚人，以足球比喻，等於每年有十六萬個足球從天而降。若以一百韓元的硬幣（直徑二點四公分，比十元台幣的硬幣二點六公分略小）來換算，大概等於一千五百萬枚硬幣。如果把這些硬幣黏成一列，長度比首爾到釜山的距離還長（約基隆到台南，三百二十五公里）。
一提到太空垃圾，讓我想起幾部電影。以前有《世界末日》和《彗星撞地球》等大型製作的科幻災難鉅片，主要以小行星撞擊地球為題材，讓觀眾身陷危機感。
二○一三年出現了一部特別的電影，內容提及太空垃圾撞擊國際太空站的情節，就是由墨西哥導演艾方索．柯朗（Alfonso Cuarón）執導，好萊塢知名女演員珊卓．布拉克（Sandra Bullock）主演的《地心引力》。
一九七八年，NASA 的唐納德．凱斯勒（Donald Kessler）博士首度公開了太空垃圾對宇宙環境產生負作用的理論，並得到了多數悲觀論者的共鳴。之後，陷入憂慮的人們在不安的心理下，以這位科學家之名，將這種現象命名為「凱斯勒症候群」（Kessler Syndrome ）。
電影《地心引力》的故事，就是從這裡開始。一個人造衛星與其他衛星相撞後，變成太空垃圾。數千塊破碎的碎片，再度增加撞擊其他衛星的可能性。遭到撞擊的衛星破碎後，太空垃圾的數量上升至數百萬個。如此一來，地球的周圍將被太空垃圾覆蓋，人類也將失去發射衛星的空間。我們只能一籌莫展，看著太空垃圾不斷掉落至地球。
不只失去了發射衛星的空間，掉落到地球的太空垃圾也不能掉以輕心。唯一值得慶幸的是，天然的太空垃圾大都是冰塊，多數通過大氣層時就燃燒殆盡，因此不必太擔心（果然不管是鰻魚或太空垃圾，都是天然的最好）。
問題卻出在，人造衛星或火箭碎片等人為的太空垃圾。為了讓它們順利進入太空，設計時已使用了特殊材料，即使經過大氣層也不會被燒毀。
現實中，也曾發生過太空垃圾災難事件
試想一下，一間發出糞便惡臭的洗手間，第一個開門的人，可能嚇得連上廁所的想法都沒了，直接掩鼻落荒而逃。但只要勉強用過一次，第二次再進去就變得容易多了。火箭也是如此，只要它能平安無事地穿越大氣層，當它成為太空垃圾，重新回到地球時，頂多覺得身體暖呼呼，輕輕鬆鬆就進入大氣層了。就是說，它不會經過燃燒就消失不見。
大家都知道，太空船或流星進入大氣層時，會與大氣產生摩擦而引起燃燒現象。當然，在某種程度上，摩擦熱也會影響溫度上升。
但實際上，進入大氣層的物體因移動太快，所以物體前方的空氣產生巨大的壓力，造成其他熱能無法進出，而被擠壓的空氣就像人滿為患的公車，造成內部的溫度上升（在沒有熱量出入的情況下，若從外部受力導致體積縮小，內部能量增加會導致溫度上升）。
這個過程叫作「絕熱壓縮」（adiabatic compression）。若是溫度上升至數千度，空氣就會變成電漿（將固體、液體、氣體持續加熱的話，最後分子會分解，變成四處流竄的狀態）。然後，這些度過艱澀時刻的太空垃圾，最終還是會踏上地球的土地。
現實生活中，也曾發生數起太空垃圾造成的受害事件。一九六○年，古巴一個牧場被太空垃圾擊中，造成乳牛死亡；日本則有船隻被太空垃圾打中，造成船員負傷；也有人直接被太空垃圾擊中的例子。
一九九七年，羅蒂．威廉斯（Lottie Williams）被從美國衛星上掉下來的太空垃圾擊中肩膀。慶幸的是，雖遭逢意外，並沒有造成太大的傷害。二○○九年，英國有個太空垃圾直接穿破了某戶人家的屋頂。這個黑不溜丟的金屬塊，竟是四十年前將阿波羅十二號（Apollo 12）送上太空的火箭燃料桶。
太空垃圾問題這麼嚴重，該怎麼清除？
太空垃圾與一次性垃圾的問題一樣嚴重。二○一八年，中國廢棄的國際太空站墜落在南太平洋，其他的人造衛星和太空垃圾，同樣尋找墜落的機會。
聯合國和平利用外太空委員會（COPUOS，聯合國唯一針對太空領域而設立的特別委員會）甚至認為，有必要制定針對太空垃圾的國際共同對策。
嗯，說起來，大家一起合作解決問題，應該是好事，但也有不少人認為，大部分的太空垃圾，都是以前美國和俄羅斯製造的，如今卻說是大家共同的責任，似乎對其他國家有失公平。
但現在可不是吵架的時候，必須解決問題。與一般垃圾相比，處理太空垃圾有些不同。清除的重點在於，不是消滅它或回收再利用，而是重新空出它占據的空間。
眾多的衛星都被一條名為「重力」的繩索捆住，在地球的周圍接力賽跑。在一般情況下，不參加運動會或已按照順序完成比賽的衛星，必須將接力棒交給下一位選手，然後離開跑道才正常。
有兩種方法可以讓它們離開既定的跑道：
第一，跑得非常快，快到足以把綁住它的重力繩索扯斷，往運動場外飛奔而出；再者，逐漸放慢速度，往運動場的內側走去，最後停下腳步。
從前人類曾想用「雷射」解決太空垃圾，但最終不了了之
以前曾用雷射照射太空垃圾，失去平衡的太空垃圾最後會掉在地面上。但雷射的費用很高，且改變軌道的太空垃圾在旋轉的過程中，與其他物體相撞的可能性也很高，所以最近很少使用這種方式了。
若想把太空垃圾送到離地球很遠的地方，同樣需要大量的能源。因此一般情況下，還是採降低速度並墜落到地球的方式。
如果在太空垃圾上安裝電磁繩或自殺衛星使其減速，它們會逐漸降低高度，再掉入大氣層。另外，還可以用機器人手臂直接回收太空垃圾，或把黏性很高的氣球裝在小型衛星上，讓它盡可能吸附太空垃圾，最後再一起墜落。
美國德克薩斯州農工大學研發的太空垃圾清除工具── Sling-Sat 衛星，可用最少的燃料清除最多的太空垃圾。外型就像打開雙臂、雙手各提著籃子的人。它站在太空垃圾會經過的路口，穩穩接住飛來的太空垃圾。
爐火純青的技術，簡直媲美牛棚裡的捕手。不只接住就結束了，它還會利用接到的太空垃圾本身的速度，借力使力來旋轉，最後像外野後衛一樣，把太空垃圾投回地球。利用太空垃圾的力量來處理太空垃圾，這招以夷制夷、將太空垃圾回收的戰略，可說是發揮到了極致。
太空垃圾造成的問題及損害，我想是人類面臨的難題之一。伴隨科學技術發展，出現各種不可避免的特殊現象這點我們都承認。
如果找不到解決方案，所有人都可能面臨非常不樂觀的困境。從實驗室誕生的嶄新個體，正在破壞生態系統，科學技術中不可預見的副作用，導致沙漠化或全球暖化等現象，給地球帶來重大的損害，這些都是事實。
但是太空垃圾與破壞生態系統、沙漠化或全球暖化等並不同，它不單是科學技術造成的負面結果，兩者之間有顯著的差異。
所有太空垃圾都曾是「太空英雄」
雖然現在被稱為垃圾，當年卻是開發太空的英雄。因為往太空發射了人造衛星，我們現在才能用手機找路、確認昨天的事項、或查詢明天的天氣。如今，把用不到的東西稱為垃圾，雖然是界定事物意義的行為，但我認為對它們而言，這樣的定義似乎不太恰當。
我們並不是處理太空中被丟棄的垃圾，它們是替人類在最高處、最貧瘠的地方竭盡全力，最後不支倒下的戰友遺體。它們為航太技術的發展付出巨大的貢獻，用盡最後的力氣，從三段式的火箭裡，將小小的衛星推向太空。
或許，在嚥下最後一口氣前，它們還在思考著能為人類做些什麼，所以我們不該隨隨便便叫它們垃圾。
我用一件非常微小的事比喻：假設你買了一台珍貴的新型筆電，廠商為了用最完整的狀態送到你身邊，就像貝殼包覆著珍珠，他們在容易被人踐踏和撞傷的快遞箱子裡，放了一些保麗龍。
電腦送達之後，你真的能把這些保麗龍當作垃圾嗎？取走所需物品後，剩下泡沫般的塑膠發泡材料。此時，你開始煩惱如何處理它們。如果你是有公民道德教養的人，在當作垃圾丟掉前，至少會盡到最後的禮儀，拿到資源回收站做分類。這也是在自己能力範圍內，為這個盡忠職守的好幫手，致上最後的心意。
（本文書摘內容出自《你也被唬弄了嗎？20 個最容易被誤解的科普知識》，由 臺灣商務 授權轉載，並同意 TechOrange 編寫導讀與修訂標題；首圖來源：wiki。）
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