太空中充滿了垃圾，科學家們找到了解決辦法

“隨著太空活動的加速，從巨型衛星星座到未來的月球和火星任務，我們必須確保探索不會重複地球上犯下的錯誤，”薩里大學化學工程師、主要作者金宣說。 “真正可持續的太空未來始於協同工作的技術、材料和系統。”

不斷增加的碎片和廢棄衛星的問題

在其推出後很長一段時間內，對環境的影響仍在持續。大多數航天器和衛星都不會被回收，這意味著任務結束時大量材料會永久丟失。許多較舊的衛星變成了“墓地軌道”，而其他衛星則變成了可能破壞活動系統的漂移軌道碎片。

作者認為這種方法不能繼續下去，特別是隨著私人太空任務步伐的加快。他們強調了循環空間經濟的必要性，這是一種基於再利用、維修和回收來創建材料和設備的模型。他們還指出，個人電子產品和汽車等行業已經採用了類似的想法，並取得了巨大成功。

“我們的動機是將關於圓形的討論帶入太空領域，它已經存在很長時間了，”宣說。 “循環經濟思維正在改變地球上的材料和製造業，但很少應用於衛星、火箭或太空棲息地。”

3 R在宇宙飛船、衛星和空間站中的應用

該組織表示，循環空間經濟的基礎是 3R：減少、再利用和回收。減少浪費首先要建造使用壽命更長、更容易在太空修復的衛星和航天器。他們還建議將空間站轉變為多功能中心，航天器可以在其中補充燃料、修理或製造新部件，這可以減少所需的發射次數。

作者補充說，安全地重複使用返回地球的航天器和空間站需要改進回收系統，包括降落傘和安全氣囊等技術。正如他們指出的那樣，由於極端溫度和輻射，太空設備會遭受大量磨損，因此任何要重複使用的部件都必須通過嚴格的安全檢查。

軌道碎片回收和利用先進技術實現更安全的太空操作

研究人員還建議採取新的措施來收集軌道碎片，例如使用機械臂或網來收集碎片，以便材料可以回收利用。這也將有助於防止碰撞產生更多碎片。

作者表示，數據驅動的工具將在這一轉變中發揮重要作用。從航天器收集的信息可以指導設計改進並幫助限制浪費，而仿真工具則減少了昂貴的物理測試的需要。他們補充說，人工智能係統可以幫助航天器和衛星實時避開危險碎片。

通過創新和全球合作改變整個空間系統

作者強調，循環航天經濟意味著航天部門的運作發生重大變化。必須同時考慮整個系統，從使用的材料到航天器如何運行和退役，而不是專注於單個硬件。

宣說：“我們需要在各個層面進行創新，從可以在軌道上重複使用或回收的材料、可以升級而不是丟棄的模塊化航天器，到控制硬件在太空中老化的數據系統。”

“但同樣重要的是，我們需要國際合作和政策框架來推動地球以外的再利用和回收。下一階段是將化學、設計和治理聯繫起來，使可持續性成為太空的默認模式。”

這項研究得到了英國工程和物理科學研究委員會、Leverhulme Trust 和薩里-阿德萊德合作基金的支持。