日太空清道夫「掃」造宇宙商機 衞星預先裝磁鐵 拖入大氣層燒毁

By on January 13, 2020

原文刊於信報財經新聞「StartupBeat創科鬥室

Astroscale創辦人岡田光信(中),向日本首相安倍晉三(右)介紹旗下的特製衞星;左為公司營運總裁Chris Blackerby。(Astroscale圖片)

Astroscale創辦人岡田光信(中),向日本首相安倍晉三(右)介紹旗下的特製衞星;左為公司營運總裁Chris Blackerby。(Astroscale圖片)

自1957年前蘇聯發射第一顆人造衞星升空,人類向太空投放了數以千計的衞星及航天設備,藉此提供包括天氣觀測、國防、通訊等各種服務。然而,完成任務後報廢的衞星、被丟棄的火箭部件與殘骸等,圍繞地球軌道漂浮且愈積愈多,多年來變成太空垃圾,隨時影響其他衞星和航天設備的正常運行。

由日本人岡田光信(Nobu Okada)創辦的企業Astroscale,就以「Space Sweepers(太空清道夫)」為使命,致力清理太空垃圾,避免衞星遭其撞擊損壞,釀成地球上的運輸、國防、電訊系統癱瘓等災難事件。該公司營運總裁Chris Blackerby早前接受本報訪問,提到作為一家特殊的垃圾處理公司,Astroscale如何突破多重難關,設法把回收太空垃圾變成一門好生意。

地球軌道垃圾數以百萬計

據歐洲太空總署(ESA)去年1月的數據,現時圍繞地球運行的衞星超過5000枚,當中只有約1950枚正常運作。至於包括已廢棄衞星、火箭散落部件等大量太空碎片(Space Debris),多年來殘留在地球軌道繼續漂浮飛行,目前較大型、能被監測的約有3.4萬塊;至於直徑小於10厘米、難以偵測到的碎片,估算數以百萬計。

美國太空總署(NASA)的資料顯示,目前監測到的太空碎片,正在地球軌道周圍以每秒8公里的速度飛行,包括小如螺絲或火箭引擎冷卻劑等細微物件。若以該速度移動發生撞擊,足以對任何衞星和航天設備造成嚴重損毀;而撞擊後又會製造更多新碎片,在連鎖反應下,隨時對整個軌道上的衞星網絡構成干擾或破壞。

人類把超過四萬件物體送入太空,導致地球軌道有大量太空垃圾或碎片漂浮。(網上圖片)

人類把超過四萬件物體送入太空,導致地球軌道有大量太空垃圾或碎片漂浮。(網上圖片)

Astroscale新服務模式

成立於2013年以東京為總部的Astroscale,是全球少數希望藉太空碎片清理服務,建立出商業模式的初創公司。概括業務發展,Blackerby坦言,「我們必須同時解決技術、商業模式,以至法規標準等三大挑戰。」

簡單來說,Astroscale的目標是在太空提供類似汽車路邊緊急支援(Roadside Assistance)服務,「當有衞星無法運作,衞星營運商就聯絡我們,讓我們位於太空的設備找出該枚衞星,然後把它帶走,以免留在地球軌道淪為垃圾。」當中的技術挑戰,在於這種「衞星修護服務」(Satellite Servicing)的新模式堪稱史無前例, 由於技術上的困難,各家營運商把衞星發射到太空後,慣常只會任其運行至能源耗盡,不會嘗試「捕捉」它,甚或進行修復。

要「捉住」沿軌道飛行的報廢衞星,Astroscale提出了創新方案,就是事先把經特殊設計的磁鐵對接板安裝到目標衞星上,公司就可透過另一枚特製衞星,以其配備的追蹤傳感器、機械臂與磁鐵裝置,瞄準目標衞星運行位置並作出捕獲,最後把它拉向地球大氣層,讓其燃燒殆盡。

由Astroscale研發的特製磁鐵技術,可捕獲在地球軌道的太空垃圾,把其拖回大氣層以燃燒殆盡。(網上圖片)

由Astroscale研發的特製磁鐵技術,可捕獲在地球軌道的太空垃圾,把其拖回大氣層以燃燒殆盡。(網上圖片)

「我們將於2020年展開首次太空任務,把負責『捕捉』的衞星ELSA-d,以及一枚模擬太空碎片的衞星發射上太空,對公司包括追蹤導航控制、監測與捕捉等技術,進行一系列測試。」Blackerby相信,如果證實技術成功,將有助Astroscale游說衞星營運商及各地監管機構,把特製的磁鐵對接板定為所有衞星的標準設備,讓公司可利用此技術清理故障或報廢的衞星。

除了挑戰技術可行性之外,Astroscale也要證明其太空垃圾清理服務具備市場需求。「叫人們付錢(買服務)往往有難度」,Blackerby說,「我們嘗試讓商業衞星營運商了解到,若地球軌道上滿布碎片和衞星殘骸,倘導致衞星故障,就會損害其公司業務。所以清理太空碎片、確保衞星軌道的可持續發展(Sustainability),其實符合公司長遠業務利益。」

先測試技術再研定價

Blackerby認為,Astroscale的目標客戶群將會是電訊商及衞星營運商,因為他們依賴衞星運作去為公司客戶提供服務。為了令相關服務日後能更普及,公司正在跟保險公司商討與制訂新保險計劃,「假如發射衞星的公司預先準備了報廢衞星的清理方案,就可享有保險費優惠。」

製造與發射衞星動輒需要數以億元計的龐大投資,可想而知,太空碎片清理服務亦將所費不菲。據報道,由歐洲太空總署主理的衞星清理任務e.Deorbit,計劃於2025年發射設備上太空,把廢棄衞星由軌道上移走,聲稱項目將耗資4億美元(約31.2億港元)。

問到Astroscale的服務收費,Blackerby回應稱,公司暫未有價目公布,「目前首要工作是進行相關技術測試及展示任務,然後我們才研究,如何把服務定價設在客戶可接受的範圍。」

Chris Blackerby認為,建立有效的政府監管及法規標準,有助解決持續惡化的太空垃圾問題。(Astroscale圖片)

Chris Blackerby認為,建立有效的政府監管及法規標準,有助解決持續惡化的太空垃圾問題。(Astroscale圖片)

乏立法監管致問題惡化

太空垃圾問題逐年惡化,Blackerby指出,問題癥結在於政府監管與法規:「現時業界所謂的共識,是衞星及航天設備在運作壽命完結後的25年內,要由其擁有者負責把衞星帶回大氣層燒毀……但實際上目前沒有法律要求擁有者必須負責,也難以跟進或要求強制執行。」

Astroscale刻下正與包括美國、歐洲、日本等多國政府及相關監管機構商討,冀把有關清理衞星及碎片的責任,納入政府監管框架,甚至定為公司或組織向政府申請發射衞星的條件。

Blackerby直言,政府與監管機構對太空垃圾問題的關注有待提高,「我們正在說服他們,假如太空碎片愈積愈多,政府在天氣監測、環境保護、國防、大眾通訊等技術服務,所受威脅將會愈大。政府近年亦開始意識到要及早行動,否則因為太空垃圾撞擊造成災難事件,將是不可避免的。」

採訪、撰文:吳志南

延伸閱讀:

私企破官方壟斷 掀航天革命

【English Version】

Future industry: Astroscale aims to remove junk from space

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