小型卫星会产生更多的太空垃圾吗？

在过去 15 年里，我们一直在太空中发射微型卫星。大学、初创公司和国家太空计划都发射了手掌大小的卫星，用于研究太空生命、发送摩尔斯电码和拍摄智能手机照片。本周日，康奈尔大学的一支团队希望发射 104 块扑克筹码大小的电路板，让它们自行绕地球运行：

小型卫星的建造和部署成本低廉，因此可以为太空计划节省资金。它们价格实惠，而且非常简单，学生也可以建造，因此是极好的教育工具。但它们的受欢迎程度让《大众科学》杂志感到疑惑……地球已经被太空垃圾包围了。发射 100 多颗纳米卫星难道不就像在客厅地板上扔面包屑一样吗？

幸运的是，许多卫星能够做一些碎屑做不到的事情。它们会自行清理。小型卫星被发射到距地球表面 650 公里或更低的轨道上，很快就会落回地球。它们会穿过地球大气层，由于体积小，它们会在到达地面之前燃烧殆尽。此外，很少有航天器在 650 公里以下的高度运行，因此小型卫星撞击的可能性不大。

康奈尔大学的“Sprite”电路板在太空中几乎不会造成任何影响。NASA 轨道碎片计划办公室首席科学家尼古拉斯·约翰逊告诉《大众科学》杂志：“它们只会在轨道上停留几天。我们非常仔细地审查了这次任务，对于那里的其他太空物体来说，完全没有问题。”

当人们将小型卫星送入更高轨道时，问题就出现了。在更高的高度，卫星遇到的大气阻力会成倍减少，而大气阻力是将卫星推向较低高度并最终返回地球的主要力量。与大型卫星不同，小型卫星也没有返回的技术。研究人员未来可能会开发这项技术。然而，就目前而言，一旦小型卫星到达那里，它们就会被困住。到那时，它们就很危险了。

“这些是宇宙中最密集的区域，”凯斯勒说道，“它们最终会与某些物体发生碰撞。”

“这些是太空中最密集的区域。轨道寿命可达数百年。它们最终会与某物体相撞，”NASA 退休科学家、该机构轨道碎片项目创始人唐纳德·凯斯勒 (Donald Kessler) 说道。

大多数组织将小型卫星的发射高度控制在 650 公里以下，以符合为减少太空垃圾而制定的国际准则。然而，有些组织并没有遵守规则。约翰逊给我发了一份简短的清单，上面列出了已经发射到 650 公里以上的 1 到 3 公斤重的卫星——他指出，没有一颗是由美国运载火箭发射的。“我们希望将这些例外情况减少到极少数，”他说。“这是一个教育问题，既要教育小型卫星所有者，也要教育运载火箭运营商。”

除了约翰逊和凯斯勒之外， 《大众科学》还感谢欧洲航天局空间碎片办公室的海纳·克林克拉德在回答这个问题时提供的指导。