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太 空 垃 圾
自工业革命成功以来,人类在科学技术的发展可谓突飞猛进,一日千里。探究太空奥秘的科技也在科学家的努力之下,不断推陈出新,屡有新创。全世界第一枚人造卫星史泼尼克一号(SputnikI),也在一九五七年,由前苏联发射成功,实现了人类长久以来探究太空的梦想。但自此之后,也进入太空技术竞争的世代。
美国与前苏联在探究太空的科技方面,领先世界各国,但有能力发射人造卫星的国家,除了美、苏以外,也不在少数,他们都运用庞大的国家预算努力发展太空科技。各国发展太空科技的目的约有下述两项:一是为了搜集情报,包括军事、地球资源之分布;二是为了探测其它星球的奥秘。
太空科技运用在情报的搜集方面乃透过卫星及架设的通讯网,能够提供人类有关天气预报,有利于以农业经济为主的国家发展农业。而且,能让人类事先防范气象变化所带来的灾害。另外,透过人造卫星,可以了解千里之外,在世界各地所发生的事情。又可以借着人造卫星传回来的信息,分析臭氧层破洞的状况及森林砍伐消失的情形。换言之,它可对气候变化、海洋污染、土壤风化速率、植被的长期趋势、臭氧层的变化,进行长时期的观察和评估。也可以在通讯上为人类做立即详实的服务。
另一方面,由于太阳九大行星及若干小行星、行星的卫星,对人类而言,都极具研究价值。所以,探测星球的秘密也是太空科技发展的主因。美国在这方面,已有为数不少的计划。包括公元1960年-1972年的阿波罗计划,共分三阶段。第一阶段,预计在公元1990年-2000年进行「无人探测计划」。第二阶段自公元2000年至2005年的「重返月球计划」,也就是航天员重返月球计划。第三阶段自公元2005年至2100年为止,实现人类定居月球的梦想。为了实现这计划,美国NASA需要一笔庞大的经费,而且必须按计划发射航天飞机,积极探索月球的居住环境及其生存条件。
除了探索月球之外,对于行星的探究,美国NASA也先后有先锋(Pioneer)、海盗(Viking)、航海家(Voyager)等一连串行星探测计划,并且已获得了丰富的成果。除此之外,NASA正在进行下列各项太空探测计划:包括探测木星、火星、金星、土星、泰坦(土星的卫星)等。当然预计要发射的航天飞机飞行探测器不在少数。例如于一九八九年发射霍柏宇宙飞船望远镜观测天体中的彗星及小行星。而对宇宙其它天体,也将以数枚天体观测卫星来加以观测。再如,以探测木星为主的有「伽利略探测船」,以探测火星为主者,发射「火星观察家号」。而「麦哲伦宇宙飞船」则以探测金星为主。而一九九八年发射,预估二00五年可抵达土星的「卡西尼」(Cassini)载运着三部探测器(probe),一部投向土星以观测其大气的成分,另外两部则投向泰坦卫星上。
这是美国NASA所公布的资料,至于其它各国,也正在积极进行研究,他们发射出的及预计发射的人造卫星,数量一定不少,尤其是前苏联。
世界各国在未来的太空科技发展方面,另有一发展趋势,那便是积极发展「极超音速飞机」(hypersonic vehicle)。要了解「极超音速飞机」,我们先做底下说明:一般飞机飞行速度,每小时不到一千公里,比声音速度还慢。声音的速度,在空气中,每秒钟大约300公尺到340公尺之间。为纪念奥地利物理学家恩士特Ÿ马赫(Ernst Mach,1838 ~ 1916),科学家把声音在空气中传播的速度称为一马赫。每小时飞行一千公里的飞行速度,还不到一马赫。而「极超音速飞机」之飞行速度,预计将可达二十六马赫。那将是每小时2万8千公里以上的速度了。英国正在研究这种飞机,他们为它命名为「HOTOL」。HOTOL从伦敦到雪梨只要花一小时即可到达。从事这一方面研究的还有美、日等国。他们的共同目标,都是向「极超音速飞机」挑战。极超音速飞机的主要目的,是为了装载航天员及探测设备到设于太空的太空站。
人类开始探索太空以来发现,如果人造卫星以与地球自转相同的速度,在地球赤道上空飞行,那么该飞行将保持在地球固定位置的上空,这对传递信息有莫大的帮助。赤道上空的这一环状飞行轨道被人类称为「地球同步轨道」。因为「地球同步轨道」仅存于此,世界各国易因抢夺此一轨道,肇起争端。所以世界各太空科技先进国家在一九七六年订有「外层空间条约」,规定世界各国对包括月球和其它天体在内的外层空间,不能通过主权要求、使用占领手段和其它任何手段宣布为国家所有。从经济观点而言,「地球同步轨道」是地球的轨道空间中,最具有价值者。也因而,在三万六千公里地球赤道上空的环状轨道,乃成为各国争夺的目标。
人类所发射的大多数通讯卫星、气象卫星和军用卫星都在地球同步轨道上运行。为防止从卫星发出和接收的信号之间发生干扰,必须使各个卫星之间保持一定的距离,使在这个有价值的太空轨道运行的卫星数目被限制在一八0个以内。因此,地球同步轨道不仅是一个珍贵的,而且也是一个极为稀有的地球资源。
地球上这一个珍稀资源,任何有能力发射人造卫星的国家及位于地球赤道的国家之间,便有冲突。
先进的太空科技国想要拥有向地球同步轨道发射人造卫星的权力,但赤道国则称,地球同步轨道是他们国家领空的延伸,属于他们的主权。太空科技先进国订定「外层空间协议」的行为,有「科技国先下手为强」的意味,他们并片面宣布赤道上空的地球同步轨道与其它太空轨道为人类共有资源,任何国家不得以主权、武力占有,而毫不考虑赤道国家的感受。由于此项协议事先并未与赤道国家商议,赤道国因而不理会这个协议,一九七六年七个赤道国签署了「波哥大宣言」,而有上述产权的声明。当然科技国对「波哥大宣言」表示反对,并表示地球同步轨道就如同其它太空,均为全球的共有物及人类共同财产的一部份。
科技先进国罔顾赤道国家的「波哥大宣言」也不理会他们的不满,依然成功地在地球同步轨道上安置了若干人造卫星,其中包含了美、苏、日、印、法及欧洲太空总署等国所发射的通讯、气象、军事等不同用途的人造卫星。
除了在地球同步轨道上安置人造卫星外。太空科技先进国也发射了若干不在地球同步轨道上运行而是在通过两极的「绕极轨道」上航行的人造卫星。光是美国就先后有TIROS(Television and Infra-Red Observation Satellite)系列气象卫星、ESSA(Environmental Survey Satellite)、NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)、Nimbus等。数量之繁多领先各国。而前苏联、法国、日本等太空先进国所发射在绕极轨道上的气象卫星或其它用途的卫星数量亦不在少数。科学家声称,自一九五七年第一枚人造卫星发射升空后,到一九九0年代,人类向太空发射的航天器已经超过四千枚。
由以上分析得知,在「地球同步轨道」、「绕极轨道」及外层空间有为数甚多的人造卫星航行着。不管人造卫星是用火箭在地面发射,或用宇宙飞船载运到太空发射,都会在太空中造成有为数不少的火箭、宇宙飞船之「残体」。除此之外,废弃的人造卫星、用来协助维修的遥控机器人、太空拖船(Space tug)、外燃料槽等,都有可能成为太空中的垃圾,造成太空的污染。一九九四年六月二十九日,太平洋日报有一篇报导,述及太空废弃物可能危及太空站。其内容指出太空中的垃圾数以千计,估计有七千件以上。这些废弃的人造卫星及多年来抛弃在太空中的物品,每年以百分之二到百分之五之速率增加,可能危及计划中的国际太空站。
集世界各国科学家、学者之智慧所写成的【Our Common Future】一书,对于太空污染的问题,也忧心忡忡地指出,太空轨道中的各种太空碎片(space debris),包括废油箱、火箭外壳、失效的卫星以及太空爆炸的碎片,将对人类的空间活动构成了日益严重的威胁。而一九八一年美国航空及航天研究所的专家指出:在未来十年内,不断增多的太空碎片将对太空中的生命构成「不可接受的威胁」。
太空碎片将带给人类三方面的危害:第一,威胁航天员的安全。太空碎片在太空以极高的速度运行,其冲击力将造成严重的伤害。一块直径为0ž5厘米的太空碎片下落的速度是每秒10公里,可以击穿航天员所穿的密闭宇宙飞行服,造成生命危险。第二,撞毁宇宙飞船。一九八六年,西欧一枚火箭进入轨道以后,就因为被太空垃圾击中而发生爆炸。第三,影响太空天空的观察。太空碎片撞到太空望远镜,将使镜体遭到损坏,太空碎片给雷射望远镜造成的干扰,已经达到每天至少一次的地步了。
除了太空碎片、废弃物的污染外,若干国家大气层所做的原子弹、氢弹试爆,也是重要污染源。在试爆的过程中,会产生裂变性物质的微粒及一些放射性物质,对整个大气层会产生严重的污染。
而在所有发射到太空中的宇宙飞行船中,有许多是依靠核能做动力的。截至一九八六年底,美国发射了二十三艘至少部分地依靠核动力的宇宙飞船,其中一艘是核反应器,其它几艘用的是放射性物质,而前苏联则发射了三十一艘核动力宇宙飞船,几乎全部装有裂变反应器。这些宇宙飞船,如果它们落向地球,就有污染的危险。
我们不禁要问:到底人类有没有权利对太空或对其他生物做这样的污染而不加以防止或改善?世界各国的太空研究专家,建议禁止或限制宇宙飞行船使用核动力。不过,禁止才是最根本的,而且可以防止太空战争体系的进一步发展。若无法全面禁止,也应严加限制,限制是可办到的,但必须限制反应器的大小,而且必须要求装有放射性材料的宇宙飞行船使用完后在深太空进行处理。
至于太空碎片的防止与清理,理论上也做得到,对于现有的太空垃圾,运用特殊的科技,派出一艘宇宙飞船,专司清理的工作,不过清理费用相当昂贵。虽有学者建议改由太空科技先进国回收体积较大的太空垃圾,但仍未被采纳。防止产生太空垃圾的技术并不是太大的困难,但需非常谨慎地设计和处理人造卫星。最好的方法莫过于研究出较佳的材料,以制造坚固的航天器。
「日本航空与太空科学学会」(The Japan Society for Aeronautical and Space Science)最近向世界各国呼吁进行一项国际合作,以便从事航天科技的更新,其重点在于:第一,开发更坚固的物质,用来建造航空船,使其耐得住太空碎片的强力撞击。第二,设计新的宇宙飞船,尽量降低它在废弃后,成为太空碎片的可能性。第三,清理太空碎片科学技术的合作研究。可是,有一项较为头痛的问题,那便是军事行动中的太空武器试验与使用。
为了某些军事行动目的,军事强权便会有使用太空武器的企图,而要使用太空武器便需经过不断地制造、生产过程,更要命的是试验过程。试验过程中,不可避免迪就制造了大量的太空垃圾了。许多军事强权都在太空布置大量太空武器及与太空武器有关的传感器。这些都是设置在卫星上的。如果太空战争一旦爆发,那么,将会导致太空中的「碎片带」日益扩大。
看来,太空碎片、太空垃圾的防制与清除,有赖于对军事行动的监督与管理,而且不容许进行太空武器的试验。可是,有那个军事强权愿意接受监督?
如果太空是人类共有的资源,而且也是全世界生物互为依存的共有物的话,我们将不容许太空垃圾、太空污染的恶化。立即补救,更是势在必行。

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武器点评:

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擎天上架时间:2016.11.01

总结:

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2,可以省下较多钻石和不用的道具,体验服9月上架的

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