太空垃圾越来越多，科学家找到了解决办法

萨里大学的资深作者、化学工程师金轩（音译）表示：“随着太空活动的加速，从大型卫星星座到未来的月球和火星任务，我们必须确保太空探索不会重蹈地球的覆辙。真正可持续的太空未来始于技术、材料和系统的协同作用。”

太空碎片日益增多及废弃卫星问题
发射后，环境代价仍在持续。大多数航天器和卫星从未被回收利用，这意味着任务结束时大量材料永久流失。许多老旧卫星被送入“墓地轨道”，另一些则成为漂移的轨道碎片，可能干扰现役系统的运行。

作者认为这种方式难以为继，尤其是在私人太空任务日益频繁的情况下。他们强调需要构建太空循环经济，即在设计材料和设备时就考虑再利用、维修和回收。他们还指出，个人电子和汽车制造等行业已成功采用类似理念。

金轩表示：“我们的动机是将循环经济的讨论引入太空领域，这早就该进行了。循环经济思维正在改变地球上的材料和制造业，但很少应用于卫星、火箭或太空栖息地。”

航天器、卫星和空间站的“3R”应用
研究团队认为，太空循环经济的基础在于“3R”原则：减量化、再利用、再循环。减少浪费需从制造更耐用、更易在太空维修的卫星和航天器开始。他们还建议将空间站转变为多功能中心，供航天器补充燃料、进行维修，甚至制造新部件，从而减少发射次数。

作者补充道，要使航天器和空间站安全返回地球再利用，需要更好的回收系统，包括降落伞和安全气囊等技术。他们指出，太空设备因极端温度和辐射会严重磨损，任何拟再利用的部件都需通过严格的安全检查。

回收轨道碎片及利用先进技术确保太空作业安全
研究人员还建议采取新措施收集轨道碎片，例如使用机械臂或网捕获碎片以回收材料。这也有助于防止碰撞产生更多碎片。

作者称，数据驱动工具将在这一转型中发挥重要作用。航天器收集的信息可指导设计改进、减少浪费，模拟工具可降低昂贵物理测试的需求。他们补充，人工智能系统可帮助航天器和卫星实时避开危险碎片。

通过创新和全球合作变革整个太空系统
作者强调，太空循环经济意味着太空领域运作方式的重大转变。需从整体考虑整个系统，而非单个硬件，包括所用材料、航天器的运行和退役方式。

金轩表示：“我们需要各个层面的创新，从可在轨道上重复使用或回收的材料、可升级而非丢弃的模块化航天器，到跟踪硬件在太空老化情况的数据系统。”

“但同样重要的是，我们需要国际合作和政策框架，鼓励地球之外的再利用和回收。下一阶段是将化学、设计和治理相结合，使可持续性成为太空探索的默认模式。”

这项研究得到了英国工程与物理科学研究委员会、利弗休姆信托基金和萨里-阿德莱德合作基金的支持。