阿波羅16號助推器撞擊。鳴謝:uux.cn/美國宇航局
（神秘的始擔(dān)地球uux.cn）據(jù)《今日宇宙》（大衛(wèi)·迪金森）：那里越來越擁擠了。軍事、心月商業(yè)和科學(xué)發(fā)射的球周增加，加上rideshare cubesat發(fā)射成本的太空降低，意味著未來幾年要處理更多的垃圾太空垃圾。我們不只是候開在談?wù)摻剀壍馈Ｔ虑蚝晚樤?近月空間)也將變得繁忙。始擔(dān)
雖然我們跟蹤并了解(大部分)低地球軌道(LEO)中有什么，心月但我們經(jīng)常無法跟蹤中高(地球靜止/地球同步軌道)及以上軌道中有什么。球周月球周圍的太空情況更是如此，在未來幾年里，垃圾月球?qū)⒊蔀橐粋€(gè)繁忙的候開地方。現(xiàn)在，始擔(dān)普渡大學(xué)最近的心月一項(xiàng)研究正在尋找模擬和跟蹤月球周圍的空間碎片，著眼于減緩。

美國太空部隊(duì)隨時(shí)間模擬的空間碎片。紅色物體在低地球軌道，而綠色物體穿過地球軌道到達(dá)順月空間。鳴謝:uux.cn/普渡大學(xué)/卡羅琳·弗魯
追蹤月球空間碎片
由Carolin Frueh領(lǐng)導(dǎo)的這項(xiàng)研究將為追蹤月球附近天空中的主要區(qū)域和區(qū)域提供資產(chǎn)，以執(zhí)行這樣的任務(wù)。這項(xiàng)研究還指出使用“四體幾何學(xué)”來模擬軌道隨時(shí)間的演化。
跟蹤和避免碎片已經(jīng)是國際空間站在低地球軌道上經(jīng)常遇到的問題。這也是未來探月任務(wù)必須面對的問題。
“目前，還沒有太多的任務(wù)進(jìn)入(順月)空間，”Carolin Frueh(普渡大學(xué))告訴《今日宇宙》。“從這個(gè)角度來看，我們‘知道正在發(fā)生什么’，但由于我們(還)沒有在該區(qū)域建立監(jiān)測，我們?nèi)狈Υ罅啃畔ⅲ貏e是關(guān)于進(jìn)入該區(qū)域的深空物體和碎片物體的信息。”
順月空間中的千鈞一發(fā)
最近的事件凸顯了月球周圍的事情是多么的繁忙。最近在2022年初發(fā)生在月球遠(yuǎn)端的月球火箭助推器墜毀就是這樣一個(gè)例子。最初被認(rèn)為屬于SpaceX公司，后來被確認(rèn)為屬于中國的長征火箭上面級。
說到千鈞一發(fā)，美國國家航空航天局古老的月球勘測軌道飛行器(LRO)最近被韓國探路者月球軌道飛行器(KPLO)的ShadowCam儀器在僅18公里的范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)。

KLPO的ShadowCam看到了美國國家航空航天局的LRO號飛船的模糊圖像。
四體問題
地球和月球之間的空間鴻溝是巨大的。這個(gè)區(qū)域大約有25萬英里寬，負(fù)責(zé)追蹤太空垃圾的陸基雷達(dá)和望遠(yuǎn)鏡也管理不善。環(huán)繞地球(或更好的是月球)軌道上的太空資產(chǎn)會做得更好，盡管目前還沒有。
“近地環(huán)境由地球主導(dǎo)，對于衛(wèi)星，我們稱之為兩體幾何，”Frueh說。“在地球同步區(qū)域的顯著上方，月球的引力不僅僅是兩體軌道上的小擾動，我們稱之為三體幾何學(xué)。當(dāng)考慮到地球、月球和太陽的引力效應(yīng)時(shí)，四體幾何學(xué)開始發(fā)揮作用。由于太陽是一個(gè)巨大的引力體，它當(dāng)然是對二體和三體軌道的擾動。當(dāng)我們想要評估物體在近期和中期是停留在順月(地球-月球)區(qū)域，還是將離開該區(qū)域(然而，可能在更晚的時(shí)間返回)時(shí)，四體幾何學(xué)尤其相關(guān)。”
Frueh使用光變曲線來預(yù)測地球軌道上衛(wèi)星即將發(fā)生的分裂事件。這也可以適用于月球。
“在我自己的工作中，我利用四體幾何來評估cis-lunar領(lǐng)域的光電(太空望遠(yuǎn)鏡)監(jiān)視選項(xiàng)，”Frueh說。“在這里，三體近似中的天體動力學(xué)已經(jīng)足夠好了，但我使用了四體幾何來獲得EO(電光)傳感器所需的近似范圍內(nèi)的太陽光照條件。”
未來繁忙的十年
從日心軌道返回的太空垃圾通常作為臨時(shí)衛(wèi)星進(jìn)入月球或地球軌道。J002E3就是這樣一個(gè)例子，它被證明是阿波羅12號的助推器。另一顆是小行星2010 QW1，后來被確認(rèn)為中國嫦娥二號任務(wù)中的長征-3C上面級。
“是的，以太陽為中心的物體可能會回到cis-lunar領(lǐng)域，”Frueh說。“因此，在評估‘離開cis-lunar區(qū)域’的處置方案時(shí)，必須考慮在(更)晚的時(shí)間返回。”

在一個(gè)多月的時(shí)間里，爆炸的宇宙飛船碎片在月球附近的擴(kuò)散。鳴謝:uux.cn/普渡大學(xué)/Ariel Black/Carolin Frueh
未來十年的登月任務(wù)包括載人的阿爾特彌斯任務(wù)。接下來是明年的阿爾特彌斯二號登月計(jì)劃，以及2025年的阿爾特彌斯三號登月計(jì)劃。美國宇航局的蝰蛇漫游者將于2024年前往月球。天體機(jī)器人和直覺機(jī)器最早將于今年晚些時(shí)候登陸月球。此外，載人月球門戶軌道前哨計(jì)劃于2025年底。
改善跟蹤和探測，最好是通過一個(gè)原地月球跟蹤網(wǎng)絡(luò)是至關(guān)重要的。“為cis-lunar地區(qū)建立一個(gè)全面的監(jiān)視系統(tǒng)是目前非常活躍的研究和發(fā)展領(lǐng)域，”Frueh說。
進(jìn)入阿爾特彌斯協(xié)議
29個(gè)國家于2020年簽署的《阿耳特彌斯協(xié)議》直接涉及應(yīng)對日益嚴(yán)重的空間碎片問題的必要性。
許多國際機(jī)構(gòu)也押注于“月球經(jīng)濟(jì)”的增長。這將增加未來幾年月球交通的工作量。許多公司正等著開發(fā)月球資源，包括經(jīng)濟(jì)和科學(xué)資源。為此，歐洲航天局(ESA)也在尋求建立月光，這是一個(gè)圍繞月球的獨(dú)立通信網(wǎng)絡(luò)。這個(gè)由三到四顆衛(wèi)星(加上在軌備件)組成的網(wǎng)絡(luò)最早將于2025年到位。
隨著人類在未來十年大規(guī)模重返月球，我們將有一次機(jī)會來正確處理并控制月球周圍的碎片。