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迎戰16度:宇宙競賽加劇 太空清道夫有「錢」途


李嘉誠旗下的維港投資於二○一六年首次投資Leo Labs。

科技不斷進行,雖然為人類改善生活,卻同時加速了對環境的破壞。而近年航天科技進步,讓人類對環境的破壞更已跳出地球。原因是各國爭相發射衛星及火箭,進行軍事競賽或太空探索,造成大量太空垃圾。

太空垃圾遍布地球軌道上,由於這些垃圾的撞擊力異常強勁,對人類性命及財物安全造成極大的潛在風險,更是未來太空任務的一大障礙。因此,追蹤及清理太空垃圾的企業應運而生。鑑於各國對太空探索的投資不斷增加,相關市場有望不斷成長,就連本港富豪李嘉誠旗下的維港投資都搶入投資。

一直以來,美國空軍及其合作夥伴都有跟蹤太空垃圾的系統,因此,我們可以知道地球軌道上現時有大約一萬二千個已知的太空垃圾碎片。不過,這個系統目前只能追蹤到直徑十厘米以上的碎片,有更多更細小的碎片卻是無從稽考。

為了解決這個盲點,新西蘭一間初創企業 Leo Labs正努力搭建雷達中心,以雷達網絡偵測地球軌道上、細小至兩厘米的太空垃圾,以有效協助火箭及衛星避開軌道上的垃圾,以及預防碎片撞擊,該中心即將投入營運。

Leo Labs行政總裁Daniel Ceperley指出,新的雷達精確度高於現時設備,公司希望利用一系列特製的先進雷達改變人類在太空「盲遊」的現狀。這間在一六年成立的公司,由一群科學家以及已退役的航天業界人士所組成,創辦人兼行政總裁Daniel Ceperley本身就是修讀電子工程及電腦科學出身,並專注於進階光學,公司名字中的「LEO」是近地軌道(low Earth orbit)的英文縮寫。

早獲「超人」看上

公司備受關注,不單因為有擁有頂端的技術人員,更因為其背後的投資者。原來「超人」李嘉誠旗下的維港投資(Horizons Ventures)於二○一六年七月已首次投資Leo Labs,其後亦有參與該公司在一八年的一千三百萬美元的A輪融資。

維港投資成立於二○○六年,是李嘉誠投資初創企業的旗艦,主要投資於科技或革新技術的創業公司。其主要管理人員包括周凱旋和張培薇,直至一六年,維港投資累積入股七十三間科網企業,投資項目遍布歐、亞及美洲。

新西蘭一間初創企業 Leo Labs正搭建雷達中心,以雷達網絡偵測地球軌道上、細小至兩厘米的太空垃圾。

雖然大部分的衛星碎片都會在大氣中燒毀,但不是每次都能燃燒殆盡,餘下來的碎片便會成為太空垃圾(space junk),太空垃圾較正式的叫法是太空碎片(space debris)。早期的太空垃圾主要產生自太空探索,一九五七年前蘇聯發射了首個進入地球軌道的人造衛星史普尼克一號(Sputnik 1),運送過程中脫落的火箭部件成為了首件太空垃圾。

自此以後,人類在太空留下了各式各樣的物件殘骸,包括服役期滿而被棄置於太空的各種衛星、殘餘燃料引起爆炸所產生的碎片,另外,在太空任務中遺失的各種設備和生活用品,例如手套、攝影機、垃圾袋、牙刷之類,亦會成為一些瑣碎的太空垃圾。

碎片破壞力大

除了太空探索,各種軍事試驗亦會增加碎片。例如上世紀六、七十年代,美國和前蘇聯的反衛星武器(ASAT)殘骸便是一例;此外,在二○○七年中國的反衛星軍事試驗中,中國從地面發射的導彈擊碎已退役的氣象衛星「風雲1C」,這次試驗造成的碎片,令全球可追蹤的碎片數量增加了四分之一。

這些碎片撞擊力強大,過往更曾發生過多次太空垃圾墜落地面,甚至擊中人類的事故。例如一九九七年,美國奧克拉荷馬州一名居民報稱,散步時肩膊被一塊約手掌大小的太空碎片擊中,後來確認為美國三角洲二號(Delta II)火箭的燃料箱碎片。二○○○年,美國天文衛星康普頓伽瑪射線天文台(CGRO),因陀螺儀損毀而被帶離軌道棄置,約六千公斤的碎片散落於夏威夷東南部的太平洋中。新近則有南韓三星集團一部用於自拍的衛星,墜落美國密芝根州一個家庭的後園。

據歐洲太空總署統計,過去約六十年來,超過五千二百次發射中,總共在太空遺留了約四萬二千件物件,長年累月碰撞成大大小小的碎片。這些碎片最快可達時速四萬八千公里,比子彈還要快逾十倍。前美國太空總署高級科學家培根(Jack Bacon)估計,一個十厘米直徑的鋁球狀太空垃圾撞擊的力量,相當於引爆七公斤黃色炸藥,會令任何東西變成碎片。

由於太空垃圾的潛在風險巨大,一些國際機構就提出了改善建議,如聯合國及跨國太空碎片協調委員會(IADC)通過了《太空碎片減緩準則》,內容大致是避免太空物體在軌道上裂解、限制運作中的物體分裂出垃圾,及移除已報廢的物體。

美國太空總署亦有研發太空清理垃圾。

產業逐漸成型

雖然這些國際間的原則都屬自願性質,不具任何強制性約束力。不過,由於太空垃圾累積起來將會嚴重影響軌道上其他運作中的人造衛星,也會對未來的太空任務帶來危險 。因此,一些積極發展太空任務的國家和企業對此也是難以坐視不理。

由是之故,各地近年愈來愈多太空垃圾清理公司橫空而生。當中,提供太空垃圾清理服務的日本企業Astroscale指出,有意打造出「星鏈」(Starlink)、大規模發射萬多枚衛星的SpaceX 是其中一間需要監控和清理太空垃圾服務的公司。此外,他們也可以跟 NASA 等政府部門合作,而參與政府的太空垃圾監控與清除專案,比起民營公司的訂單,有更穩定的資金。

Astroscale目前為止已籌募到一億三千二百萬美元,投資者包括三菱地所、思百益投資公司(SBI)和全日空控股公司(ANA)。Astroscale創辦人和執行長岡田光信相信,市場上尚無一家以清除太空碎片為唯一業務的公司,能像他們般招募到這麼多的資金。除了Astroscale,英國的「清除碎片計畫」(RemoveDEBRIS)和美國的商業衛星發射公司Rocket Lab,也都是以銷毀廢棄的火箭殘骸和失去功能的人造衛星為營業項目。

勢成明日焦點

而如Leo Labs般追踪太空垃圾的公司亦有增加的趨勢,包括在一五年創立的加拿大始創公司 NorthStar Earth & Space(簡稱 NorthStar),它是一家提供農業、林業、城市規畫、太空物體追蹤解決方案的軟體公司。NorthStar 正與太空聯盟公司(The Space Alliance)合作,冀在二○二一年打造一個由四十顆衛星組合的衛星群。這些衛星會搭載用於觀測地球的高光譜和紅外線相機,以及用於監測軌道的光學相機,追蹤太空碎片的狀態,並進行數據分析,預測潛在的碰撞風險。根據 Crunchbase的資料,NorthStar已在一八年十一月取得三千八百萬美元的融資。

美銀美林預估,全球的太空市場在一七年的規模已達到三千三百九十億美元,而到二○四五年更可能擴增至二萬七千億美元。故設在美國喬治亞州亞特蘭大的太空諮商公司Astralytical老闆福茨克說:「清除碎片的市場雖小,卻日漸成長。才不久前,沒有任何一家公司會認為以清除軌道上的碎片為己任可以發大財,如今我們發現,此一工作值得競逐。」

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