随着人类航天活动日益频繁，太空碎片问题正从地球轨道延伸至大气层内，对航空安全构成潜在威胁。据统计，平均每周都有航天器残骸坠入大气层，其中既有燃料耗尽的火箭箭体，也有因轨道衰减而坠落的报废卫星。这些物体在高速穿越大气层时，会因剧烈摩擦产生高温和撕裂力，绝大多数在解体过程中消失，但仍有部分碎片可能坠落地面，尺寸从微小尘埃到完整推进剂贮箱不等。
加拿大不列颠哥伦比亚大学的研究团队通过模型分析指出，未来一年内，失控重返大气层的太空碎片有26%的概率会坠入全球最繁忙的空域。尽管单次商业航班遭遇碎片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飞行，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，后果可能极其严重——现代喷气式客机载客量动辄数百人，而高空环境下即使微小碎片也可能对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·巴斯蒂达将此与飞机穿越火山灰云的风险类比，强调两者对精密设备的破坏机制具有相似性。
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时，导致多国临时关闭部分空域。所幸迄今尚未发生碎片撞击飞机的严重事故，但这种"幸运"能否持续引发专家担忧。维尔吉利·巴斯蒂达团队在《空间安全工程期刊》发表的论文指出，当前面临的核心挑战是如何精准判断何时、何地关闭空域，既要避免过度管制导致航空瘫痪，又要防止因应对不足引发灾难性后果。
解决这一难题需要多维度突破。首先需大幅减少能坠入民航客机主要飞行高度层（约9144至12192米）的碎片数量，其次要提升航天器重返轨迹的预测精度。目前，即使在航天器坠落前最后一两圈轨道运行时，时间预测误差仍可能长达数小时，对应落点偏差可达数千公里。这种不确定性迫使空管部门面临两难选择：要么冒险放行，要么关闭大片空域造成经济损失。美国联邦航空管理局正与SpaceX、联合发射联盟等企业合作，试图制定更精细的空域管制方案，相关经验或将推广至航天器返回场景。
风险评估模型的构建是另一关键环节。碎片对飞机的威胁程度取决于尺寸、速度、机型及飞行状态等多重因素。研究人员正通过计算机模拟和历史数据分析，尝试建立量化评估体系。例如，某国航空管理部门可能设定标准：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。但维尔吉利·巴斯蒂达提醒，若对所有潜在风险都采取管制，全球半数空域将频繁受影响，这显然不具现实操作性。
预测精度的提升依赖于对高层大气（海拔100至200公里）物理特性的深入认知。该区域大气密度受太阳活动、温度等因素影响显著，导致航天器坠落速度难以精确计算。欧洲空间局计划于2027年底发射的"龙形"任务，将通过200个传感器全程监测小型卫星解体过程，重点记录不同部件的燃烧时间、海拔高度等数据。任务舱体特别设计了模拟推进舱和复合材料燃料贮箱，其搭载的黑匣子将在解体后通过降落伞回收关键数据。这项持续数小时的短期任务，凝聚了科研团队数年的准备心血。
国际协作机制的建设同样不可或缺。机构间太空碎片协调委员会（IADC）每年开展的"重返大气层行动"演练，通过共享报废卫星信息及预测数据，帮助13个成员机构检验并优化模型。这种跨国合作模式为制定全球统一应对标准奠定了基础。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平台，促进专家数据共享和联合研究。
对于普通旅客而言，专家建议无需过度担忧。维尔吉利·巴斯蒂达强调，遭遇太空碎片撞击的概率远低于日常交通风险，其团队的目标是让风险管控措施变得"无形"——通过精准预测提前调整航班路线，避免空域管制影响旅客行程。安全世界基金会高级主管伊恩·克里斯坦森对技术突破持乐观态度，认为随着模型精度提升和国际标准完善，太空碎片与航空安全的矛盾将得到有效化解。
