一项新的研究发现，如果灾难性的太空垃圾链反应最终以毁灭性的弹片带、最先进的红外照相机和基于凝胶的火箭包围地球，可能有助于未来的卫星躲避此类碎片。
根据nasa的数据，除非人们意识到在低地球轨道上，这种碎片碰撞的平均速度约为22,370英里/小时（36,000公里/小时），否则太空碎片可能不会有危险。在这样的速度下，即使是微小的空间碎片也会造成毁灭性的破坏。
与空间碎片的碰撞已经导致数百万美元的损失。例如，2009年2月10日，一颗名为铱33的活跃的美国通信卫星被20世纪60年代建成的俄罗斯废弃的宇宙2251号卫星击中而被摧毁。
此外，此类灾害还会产生更多碎片，进而摧毁更多轨道上的物体，这是一个毁灭性的级联，最终可能形成一个环绕地球的碎片带。这种最糟糕的连锁反应被称为“凯斯勒效应”或“凯斯勒综合症”，这是美国宇航局科学家Donald Kessler在1978年预测的。
根据nasa的数据，目前大约有500，000块大理石大小的碎片和超过1亿颗直径一毫米或更小的物体被估计环绕地球运行。此外，由于建造和发射卫星比以往任何时候都要便宜，spacex公司、亚马逊公司、网络公司和电信公司计划在未来几年内将“巨型星座”发射到低地球轨道，每一颗卫星都将由数百颗微型卫星组成。
2017年的一项研究表明，这种巨型星群可能发生的碰撞可能会大大加剧凯斯勒效应的风险。事实上，欧洲空间局不得不在9月2日移动它的风神地球观测卫星，以避免与spacex星联卫星的潜在碰撞，该卫星是今年5月同一时间发射的60颗这样的卫星之一。
为了为凯斯勒效应的可能性做好准备，科学家们分析了当空间碎片主宰低地球轨道时，卫星如何能够继续生存和运行。
"考虑到现在有很多公司都在提议将数千颗卫星塞进低地球轨道的巨型星群这不是什么问题而是当这些东西开始碰撞并引起事故的连锁反应Jekan Thangavelautham是亚利桑那大学的航空工程师，他告诉Space.com。thangavelutaram是新的太空碎片研究的资深作者，他和他的同事于9月18日在夏威夷举行的高级毛伊光学和太空监视技术会议上提交了这项研究。
当涉及到微小的空间碎片时，先前的研究表明，卫星可以通过被称为惠普尔护盾的防御系统得到保护。
其中包括航天器主壁上一层相对较薄的覆盖物，这种覆盖物分解并分散了射入的碎片。这将冲击的能量分散到更大的区域，使其更容易承受。然而，研究人员说，白色护盾只能保护0.4英寸（1厘米）宽或更小的碎片。
对于大块的太空碎片，地面雷达和望远镜可以远程跟踪它们的运动，帮助科学家预测它们的轨道。然后，卫星可以得到如何最好的机动以防止撞击的指示。然而，新的研究指出，这种“远程回避”策略是有限的，因为nasa和国防部无法追踪小于2英寸（5厘米）大小的物体。
科学家们集中研究了卫星如何处理体积太小、无法从地面追踪、但又大到足以穿透脉冲护盾的碎片。他们提出，机载热红外摄像机可以帮助卫星快速探测到数十英里外的中型碎片的微小热量水平，而这些碎片都没有来自地面的任何输入。
然而，即使一颗卫星能在数十英里外探测到来袭的太空垃圾，考虑到轨道碎片的传播速度，卫星也只有几秒钟的时间躲避碰撞。研究人员建议使用使用固体推进剂的火箭，因为这种火箭具有高推力，重量轻，可靠，能在几分之一秒内激活——这一切都是为了快速，粗暴地避开危险。
为了验证他们的想法，科学家们提出开发一颗立方体卫星——一颗基于大约4英寸（10厘米）宽的立方体的卫星。他们建议制造一个面包大小的立方体，大小相当于三个这样的立方体，有16个固体推进剂推进器和一个热红外照相机，带有陶瓷的厚盾牌，对红外线透明。
Thangavelautham说：“对于一个不需要花费胳膊和腿的系统，我们想保持设计的基本简单。”
最常见的固体推进剂火箭各只能使用一次。研究人员提出的回避系统有多个推进器的部分原因是，它可以在必要时帮助卫星避免多重潜在碰撞。
另外，还有一些火箭使用固体凝胶作为推进剂，可以多次发射——“这些火箭可以增加卫星躲避碎片的次数，”Thangavelautham说。