日本針對太空碎片問題提出的解決方案:SpicyCompany 開始研發雷射燒蝕技術 日本針對太空碎片問題提出的解決方案:SpicyCompany 開始研發雷射燒蝕技術

日本針對太空碎片問題提出的解決方案:SpicyCompany 開始研發雷射燒蝕技術

日本針對太空碎片問題提出的解決方案:SpicyCompany 開始研發雷射燒蝕技術

我們僅利用光能多大程度上控制以每秒 7 至 8 公里速度飛行的「太空碎片」?
日本開發的雷射太空碎片清除技術正悄悄成為保護衛星星座時代基礎設施的關鍵手段。


SpicyCompany Inc.(總部:東京都澀谷區;代表董事:小宮久)於2025年12月5日宣布,已開始利用高功率雷射光束進行太空碎片軌道調整技術的研究與開發。

這項技術是一種非接觸式太空碎片規避系統,它利用雷射瞬間汽化太空碎片表面的一小塊區域,並將產生的反作用力作為推力。該系統無需消耗燃料即可改變太空碎片的軌道,據稱適用於小型碎片。

本計畫的研究主題包括:高功率短脈衝雷射的最佳化、光學系統的高精度追蹤演算法、用於即時分析推力效應的人工智慧以及衛星雷射模組的小型化。

該公司在海外設有三個基地:美國、中東和亞洲。

從: 文献リンク SpicyCompany開始利用雷射光束進行太空碎片軌道調整技術的研究與開發

 - innovaTopia - (イノベトピア)
SpicyCompany Inc. 引自 PRTIMES
 - innovaTopia - (イノベトピア)
SpicyCompany Inc. 引自 PRTIMES

【社論】

太空碎片不再是理論上的問題,而是切實的威脅。根據歐洲太空總署(ESA)發布的《2025年報告》,地球軌道上大約有54,000個大於10厘米的物體,120萬個介於1厘米至10厘米之間的物體,以及1.3億個介於1毫米至1厘米之間的物體,僅2024年就產生了超過3,000億個新的碎片。衛星解體的頻率為每年10.5次,而太空碎片的數量始終超過在軌道上運行衛星的數量。

在這種情況下,SpicyCompany公司發表的雷射燒蝕技術具有兩大優勢:非接觸式且無需燃料。傳統的機械手臂或鋼絲繩清除方法難以與高速旋轉的碎片進行物理接觸,尚未投入實際應用。而雷射方法可以應用於速度高達7.5公里/秒的旋轉碎片,並以光速接近目標,使其具有極高的靈活性。

如果這項技術得以應用,衛星營運商將能夠自行配備碎片規避功能。開發可安裝在重量僅0.5至3公斤的超小型衛星上的雷射模組,意味著在衛星星座時代實現「主動防禦」。除了傳統的「衛星避讓碎片」的被動規避方式外,還將建立一種「改變碎片軌道」的主動防禦機制,這有望降低凱斯勒症候群(一系列碰撞連鎖反應)的風險。

然而,雷射技術仍面臨挑戰。從地面發射雷射時,光束會被大氣層衰減和散射,因此需要高功率輸出。 SpicyCompany設想了一種不受大氣層影響的衛星搭載系統,但這需要對高速旋轉且姿態不規則的太空碎片進行高精度追踪,並需要人工智能技術來即時預測照射後的軌道變化。此外,未來還需要討論意外軌道變化以及雷射的軍事用途等問題。

在日本,SKY Perfect JSAT 和理研研究所自 2020 年以來一直在研究雷射清除太空碎片技術,並將於 2024 年建立軌道雷射公司,目標是在 2027 年進行在軌演示,並在 2029 年開始投入使用。 SpicyCompany 的最新公告表明,日本企業在該領域的技術研發競賽正在加速。

[術語]

太空碎片(太空碎片)
這是地球軌道上所有碎片的總稱,包括退役衛星、火箭碎片以及碰撞產生的微小碎片。這些碎片以每秒7到8公里的速度移動,即使是幾厘米大小的碎片也能對運作中的衛星造成嚴重損壞。

凱斯勒症候群
這個理論由美國太空總署科學家唐納德·凱斯勒於 1978 年提出,描述了一種連鎖反應,其中軌道碎片相互碰撞,產生新的碎片,然後導致進一步的碰撞,這可能會使某些軌道帶無法使用。

雷射消融
這項技術利用雷射照射物體表面,瞬間汽化或蒸發該部分。在太空碎片清除領域,汽化碎片表面產生的反作用力正被用作推力來改變物體的軌道,目前正在進行研究。

低地球軌道(LEO)
這指的是距離地球表面約160至2000公里的軌道。國際太空站、地球觀測衛星和許多通訊衛星星座都在這個軌道範圍內運行,同時,這也是太空碎片最集中的區域。

衛星星座<br>一種透過組合多顆人造衛星運作的系統。目前正在計劃向低軌道部署數千至數萬顆衛星,例如SpaceX的星鍊和亞馬遜的柯伊伯衛星,這些衛星加劇了太空碎片的風險。

[參考連結]

SpicyCompany Inc. (外部)
該公司從事鑽石半導體和稀有金屬的製造、進口、出口和銷售。此次,該公司宣布正在研發空間碎片軌道調整技術。

Orbital Lasers Inc. (外部)
SKY Perfect是由日本太空總署(JSAT)和理研(RIKEN)共同成立的太空碎片清除專業公司。該公司計劃於2027年進行在軌演示,並於2029年開始提供服務。

歐洲太空總署 2025 年太空環境報告(外部連結)
地球軌道碎片情況的最新統計數據顯示,大約有54,000個直徑大於10公分的物體。

[參考文章]

ESA 2025 年報告及其對您企業的影響(外部連結)
歐洲太空總署 (ESA) 在 2025 年報告中預測,2024 年將產生 3,000 多個新的太空碎片,衛星碎片化發生的頻率為每年 10.5 次。

近地軌道碎片日益增長的威脅(外部連結)
全面審視近地軌道碎片構成的威脅,包括超過 27,000 個可追蹤物體和估計 1.3 億塊小於 1 公分的碎片。

[編者註]

當我們仰望夜空時,會看到無數衛星和數量更多的太空碎片以每秒8公里的速度在空中飛舞。我們習以為常的GPS、天氣預報和網路通信,都離不開軌道上這些看不見的「交通管制員」的支持。

利用雷射技術清除太空碎片聽起來像是科幻小說,但它實際上逐漸成為保護太空基礎設施的現實選擇。如果衛星無法使用,你的生活會發生什麼樣的變化?讓我們從這個角度來思考這項技術的意義。