美國國家航空暨太空總署（NASA）噴射推進實驗室（Jet Propulsion Laboratory）科學家斯拉瓦·圖雷舍夫（Dr. Slava Turyshev）近期發表於《太空航行學》（Acta Astronautica）期刊的研究指出，處理太空軌道碎片不能只靠想像中的「大型太空垃圾車」，而是需要從法規管制、提升空間態勢感知，以及建立經濟誘因等多重機制著手。
軌道碎片的現狀與風險
根據美國聯邦通信委員會（FCC）的申報資料顯示，營運最大衛星星鏈（Starlink）的美國太空探索科技公司（SpaceX），在 2024 年 12 月至 2025 年 5 月的六個月期間，旗下衛星執行了高達 144,404 次的避撞機動。這意味著平均每顆衛星每星期都必須躲避一次潛在的撞擊威脅。
這些大型衛星星鏈群通常運行在 500 到 600 公里高度，由於該區域仍有微量大氣，廢棄衛星會在大氣阻力下於數年內自然燒毀。然而，在約 850 公里高處的高軌道區域，情況則相對嚴峻。過去發射留下的巨型火箭殘骸處於無人控制狀態，缺乏大氣阻力將其拉回，可能在軌道上滯留數十年甚至數百年，且彼此無法閃避。歐洲太空總署（ESA）的數據顯示，約有 96% 的長期撞擊風險來自這些無人管理的廢棄物體。
圖雷舍夫提出的三大解決槓桿
針對凱斯勒症候群（Kessler syndrome）帶來的連鎖碰撞危機，圖雷舍夫在論文中提出三個關鍵控制方向：首先是法規落實，FCC 近期將衛星退役後的清理期限從過去的 25 年縮短至 5 年。研究指出，若處置可靠度從 90% 提升至 99%，且衛星壽命縮短，環境危害程度可降低 50 倍。
其次是提升空間態勢感知（SSA）系統的精準度。目前的追蹤系統擅長掌握大型物體，但對於小型碎片或大型物體的實際精確位置仍存在模糊地帶，導致衛星營運商常因不確定的風險而浪費寶貴燃料進行閃避。美國國家海洋暨大氣總署（NOAA）的太空交通協調系統（TraCSS）正在擴大推動相關的基礎設施升級，以縮小潛在危險的模糊區。
最後則是針對半永久性碎片的「即時避撞」機制。與其花費高昂成本發射任務去回收每一件殘骸，不如利用地面雷達或小型牧羊衛星（shepherd satellites），在兩枚廢棄火箭殘骸即將相撞前，將其推移幾公尺以避免碰撞。不過，這類做法僅能解決燃眉之急，無法根絕長遠問題。
從產業面來看，太空垃圾問題的核心早已不是技術能不能做，而是市場機制失靈。1967 年的《外太空條約》規定私營企業無法任意清理屬於特定國家的廢棄火箭，加上「公地悲劇」讓單一企業承擔清理成本卻由全體受益。若未來能透過政府出資的「棄置保證金」與合約機制，獎勵如阿斯特羅斯卡（Astroscale）等企業優先清除高風險殘骸，或許能真正活絡商業清除市場。
後續觀察
儘管上述框架提供了解決問題的可能方向，但整體規模仍是一大挑戰。即便達到 99% 的成功處置率，在百萬級衛星運行的未來，仍會留下數萬件無人管理的殘骸，且國際社會目前對於《外太空條約》的後續修正仍未有明確共識。各國太空機構與民間企業如何在成本與監管之間取得平衡，將是未來幾年持續關注的焦點。
本文改寫整理自公開新聞來源，原始報導由Phys.org發布。
常見問題 FAQ
什麼是凱斯勒症候群？
凱斯勒症候群是指近地軌道的太空垃圾密度達到特定臨界點後，垃圾之間的相互撞擊會產生更多碎片，進而引發連鎖反應，最終導致該軌道完全無法使用的骨牌效應。
為什麼星鏈衛星需要頻繁執行避撞？
根據 SpaceX 向 FCC 申報的資料，由於軌道上運行著大量星鏈衛星，為了避免與其他衛星或太空碎片發生碰撞，光是在 2024 年 12 月到 2025 年 5 月的半年間，就進行了超過 14 萬次的避撞機動。
現行法規對退役衛星的清理期限有何新規範？
美國聯邦通信委員會（FCC）已導入新規定，要求衛星營運商必須在衛星退役後的 5 年內清除軌道，相較於過去數十年沿用的 25 年期限大幅縮短。
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