一幅展示地球覆盖着太空碎片的插图。（图片来源：ESA/ID&Sense/ONiRiXEL）射电望远镜设计用于接收来自星星和遥远星系的信号，但科学家们也指出，这些仪器还可以跟踪离我们较近的物体：地球轨道上的垃圾。工程师们使用英国约德雷尔银行著名的射电望远镜作为国际计划的一部分，以观察高空空间碎片。通常，停留在静止轨道上的旧卫星和宇宙飞船残片太高，无法用我们正常的方式观察太空垃圾。然而，这个名为“长基线多静态雷达”（LBMR）的国际项目成功利用射电望远镜解决了这个问题。“这是第一次这样做，”约德雷尔银行的副主任西蒙·加林顿在关于该项目的视频中说。一个紧迫的问题 毫无疑问，垃圾正在快速堆积在地球轨道上——死去的卫星、火箭残骸、卫星碰撞或反卫星导弹试验的碎片等等。随着我们每年向地球轨道增添数千颗卫星，我们也在增加卫星被垃圾碎片撞击的风险。我们需要追踪这些垃圾。大多数卫星存在于低地球轨道（LEO），高度低于1250英里（2000公里），而且确实在LEO中太空垃圾更加集中。然而，对于处于高得多的静止轨道（GEO）的垃圾同样需要担忧，这个高度为22500英里（36000公里）。例如，重要的通信和气象卫星位于GEO，并且太空垃圾不需要大量出现就能构成威胁——仅仅一次不幸的撞击就能让一颗卫星瘫痪。这给追踪垃圾的专家带来了难题。尽管他们通常用雷达追踪LEO中的太空垃圾，但大多数地面雷达系统的灵敏度不足以观察GEO的高度。相反，他们依赖光学望远镜来观察GEO中的物体。这些望远镜适合追踪较大的物体（直径超过4英寸或10厘米），但它们无法像雷达那样清晰分辨较小的物体。然而，这些较小的物体可能和它们较大的对手一样致命和破坏性。如果我们想用雷达看到它们，我们需要特别灵敏的接收器。幸运的是，这些设备已经存在——这就是射电望远镜可以提供帮助的地方。洛威尔望远镜（图片来源：迈克·皮尔；曼彻斯特大学约德雷尔银行天文物理中心，CC BY-SA 4.0）工程师们早在1990年代就尝试使用射电望远镜观看垃圾，但LBMR在北约和英国航天局的支持下，想更进一步，实时观察垃圾。LBMR的工程师们制订了一个计划来实现这一目标。他们会在美国麻省理工学院林肯实验室用雷达设施发射无线电波。这些无线电波会反射到垃圾上，然后回落到英国射电望远镜的碗中，如约德雷尔银行的洛威尔望远镜。在地面上，射电望远镜的信号将在实时中被处理和分析。将一个雷达发射器与远在大洋另一侧的射电望远镜对齐，然后处理它的信号，远比说起来容易。“这个想法大约是在七年前提出的。当时听起来像个疯狂的主意，因为我们没有同步。我们在海洋的一边有资产，另一边有其他资产，”伯明翰大学的电子工程师、LBMR的另一位成员马尔科·马特雷拉在一段视频中表示。“但我们足够疯狂，继续了下去。”这需要几年的工作，但研究人员现在已经成功证明他们可以使用单个天线接收信号。这使他们能够实时跟踪到一个垃圾物体的距离以及该距离变化的速度。接下来，LBMR的研究人员希望证明，他们可以同时用多个射电望远镜接收同一物体的雷达反射。研究人员表示，这将使垃圾追踪者能够使用射电望远镜技术在三维空间中真正追踪垃圾。拉胡尔·拉奥是纽约大学SHERP的毕业生，他是一名自由科学作家，定期报道物理、太空和基础设施。他的作品出现在Gizmodo、Popular Science、Inverse、IEEE Spectrum和Continuum等刊物上。他喜欢乘火车游玩，并且他看过每一集幸存的《神秘博士》。他获得了纽约大学科学、健康和环境报道项目（SHERP）的科学写作硕士学位，并从范德比尔特大学获得了学士学位，在那里他学习了英语和物理。