太空碎片问题正从地球轨道向更广阔的领域蔓延，成为全球航天领域与航空业共同面临的棘手挑战。据统计，平均每周都有航天器残骸坠入地球大气层，这些物体包括耗尽燃料的火箭箭体和因轨道衰减而报废的卫星。尽管绝大多数碎片在高速穿越大气层时因高温和空气阻力解体消失，但仍有一部分可能坠向地面，从微小颗粒到完整推进剂贮箱，其潜在威胁不容忽视。
失控太空碎片对飞行中的航空器构成直接威胁。加拿大不列颠哥伦比亚大学研究团队指出，未来一年内，失控重返大气层的太空碎片有26%的概率坠入全球最繁忙的空域。尽管单次航班遭遇撞击的概率约为千分之一，但考虑到全球同时有数千架飞机在运行，这一风险相当于进行数万次高风险博弈。更严峻的是，一旦发生撞击，后果可能灾难性——商业航班载客量庞大，且高空环境下微小碎片即可对飞机发动机等关键部件造成致命损伤。欧洲空间局太空碎片系统工程师本杰明·维尔吉利·巴斯蒂达以火山灰云对飞机的影响为例，强调重返大气层的太空碎片可能引发类似风险。
近年来，太空碎片已多次触发空域管制。2025年夏季，一枚SpaceX航天器在欧洲上空重返大气层，导致当地空域临时关闭。尽管目前尚未发生碎片撞击飞机的严重事故，但如何平衡安全与航空效率已成为亟待解决的难题。安全世界基金会高级主管伊恩·克里斯坦森表示，当前预测技术仍存在巨大误差：在航天器坠落前最后一两圈轨道运行时，时间预测误差可能长达数小时，导致落点偏差达数千英里。这种不确定性迫使空管部门面临两难选择：要么放任风险，要么关闭大片空域，造成经济损失和航班延误。
提升预测精度是降低风险的关键。研究人员需掌握两类核心信息：一是航天器坠落时间、地点及碎片分布，二是碎片对飞机的具体威胁程度。后者取决于碎片尺寸、速度、飞机机型及飞行状态。目前，科研团队正构建风险评估模型，以量化不同场景下的撞击概率。例如，某国航空管理部门可能制定标准：当碎片被吸入喷气式发动机的概率达到1/3720时，即触发空域关闭程序。然而，维尔吉利·巴斯蒂达指出，若对所有潜在风险采取管制，全球半数空域将频繁受影响，因此需明确优先级——是针对所有可能坠落的物体，还是仅关注大型物体如长征五号B火箭残骸？
预测误差的根源在于对高层大气（海拔100至200公里）物理特性的认知不足。该区域大气密度受温度、太阳活动等因素影响，导致航天器坠落速度难以精确计算。欧洲空间局计划于2027年底发射“龙形”（DRACO）任务，通过200个传感器全方位记录一颗小型卫星在高层大气中的解体过程，包括部件燃烧时间、海拔高度等数据。任务舱体将配备多种材料部件，并设置模拟推进舱和复合材料燃料贮箱，最终通过黑匣子保存关键数据。尽管任务在轨时间仅数小时，但其成果有望显著提升预测模型精度。
国际协作是应对挑战的另一重要途径。机构间太空碎片协调委员会（IADC）每年开展“重返大气层行动”演练，13个成员机构（包括中国国家航天局、欧洲空间局等）共享报废卫星信息及预测数据，并在坠落后对比结果以优化模型。联合国外层空间事务厅正与国际民用航空组织合作，搭建信息交流平台，促进数据共享与联合研究。专家强调，航天器坠落轨迹常跨越国界，因此需建立跨国协同机制，明确应对标准与操作指南。这类标准可能由国际组织或各国航空管理机构制定，为技术缓解方案提供框架。
尽管挑战严峻，但专家对解决问题持乐观态度。克里斯坦森认为，通过技术进步与操作优化，未来太空碎片坠落导致的空域管制可能像天气延误一样常见，但旅客几乎不会察觉——因为航天器轨迹可被精准预测，航班计划可提前调整。维尔吉利·巴斯蒂达则建议，普通旅客无需过度担忧：“遭遇太空碎片撞击的概率远低于日常风险，我们正在努力让这一风险更低。”
