在科幻電影中，沒有什麼比好傢伙的宇宙飛船陷入了無形的拖拉機光束，這使壞人能夠慢慢地捲入他們。
科學家正在開發現實生活中的拖拉機束，稱為靜電拖拉機。但是，這種拖拉機光束不會吸引無助的星際飛船飛行員。相反，它將使用靜電吸引力來推動危險太空垃圾安全地脫離地球軌道。
賭注很高：有了商業太空行業蓬勃發展，預計地球軌道上的衛星數量將急劇上升。這款新衛星的大富翁最終將磨損，將地球周圍的空間變成一個巨大的碎屑，可以粉碎成工作的航天器，墜落到地球，，，，用金屬污染我們的氣氛和掩蓋我們對宇宙的看法。而且，如果沒有選中，那麼不斷增長的空間垃圾問題可能會蓬勃發展太空探索行業，專家警告。
科學幾乎在那裡，但資金不是。
靜電拖拉機束可以通過將死衛星安全地遠離地球軌道來緩解該問題，從而使它們無害地漂移到永恆。
專家告訴Live Science，雖然拖拉機光束無法完全解決空間垃圾問題，但該概念比其他提議的空間碎片刪除方法具有多個優點，這可能使其成為解決該問題的寶貴工具。
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原型可能會花費數百萬美元，而操作的全尺寸版本更加多。但是，如果可以克服金融障礙，則拖拉機光束可以在十年內運行。
項目研究人員“科學幾乎在那裡，但資金不是。”凱莉冠軍科羅拉多大學博爾德大學航空工程科學系的博士生告訴Live Science。
避免災難
“星球大戰”和“星際迷航”中描繪的拖拉機橫梁通過人造重力或模棱兩可的“能量場”吸吮了航天器。這種技術可能超出了人類將實現的目標。但是這個概念啟發了Hanspeter Schaub，Cu Boulder的航空工程教授，概念化了更現實的版本。
Schaub首先提出了這個想法2009年首次主要衛星碰撞當活躍的通信衛星33粉碎成已故的俄羅斯軍事航天器時，Kosmos 2251，將超過1,800塊碎片散射到地球軌道上。
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在發生這場災難之後，Schaub希望能夠防止這種情況再次發生。為此，他意識到，您可以利用積極和負電荷的物體之間的吸引力使它們“將它們”“粘在一起”，從而將航天器脫離危害。
在接下來的十年中，Schaub及其同事們完善了這一概念。現在，他們希望有一天可以將死衛星移出地靜止軌道（GEO） - 地球赤道周圍的軌道，該軌道的速度與行星的旋轉相匹配，從而使對像看起來像是固定在地球上某個點上方的位置。 Schaub說，這將為GEO中的其他物體騰出空間，該物體被認為是衛星的“主要房地產”。
它如何工作？
Champion告訴Live Science，靜電拖拉機將使用配備電子槍的服務器航天器，該航天器將在死亡的目標衛星上發射負電荷的電子。電子將使目標負電荷給目標電荷，同時使服務人員獲得正電荷。她說，儘管兩者之間的靜電吸引力將使它們鎖定，儘管空間被分離了65至100英尺（20至30米）。
一旦服務商和目標被“粘在一起”，服務商就可以將目標從軌道上拉出而無需觸摸。冠軍說，理想情況下，已解決的衛星將被拉入離地球更遠的“墓地軌道”，它可以安全地漂移。
由於電子槍支技術的局限性以及兩者需要分開以防止碰撞的距離，這兩個航天器之間的靜電吸引力將非常薄弱。朱利安·哈默爾（Julian Hammerl）Cu Boulder的博士生告訴Live Science。他補充說，服務商必須非常緩慢地移動，並且將單個衛星完全移出GEO可能需要一個多月的時間。
這與電影拖拉機橫梁相去甚遠，這是不可避免的，獵物迅速捲起。哈默爾說，這是“科幻和現實之間的主要區別”。
優點和局限性
靜電拖拉機將比其他提議的空間垃圾去除方法具有一個很大的優勢，例如豎琴，巨型網和物理對接系統：它將完全無觸摸。
Hammerl說：“您擁有這些大而死的航天器，關於校車的大小非常快。” “如果您射擊魚叉，使用大網或嘗試與他們停靠，那麼物理接觸會損壞航天器，然後您只會使[太空垃圾]問題變得更糟。”
Champion說，科學家提出了其他無觸摸方法，例如使用功能強大的磁鐵，但是巨大的磁鐵的生產既昂貴又可能會干擾服務人員的控件。
靜電拖拉機的主要局限性是它的工作速度。超過550衛星目前在Geo中繞地球，但是這一數字預計在未來幾十年中將急劇上升。
如果一次移動衛星，則單個靜電拖拉機不會跟上衛星數量的步伐。靜電拖拉機的另一個局限性是，它的工作速度太慢，無法實用，無法清除較小的空間垃圾，因此它將無法使地理完全無碎屑。
成本是另一個大障礙。 Schaub說，該團隊尚未對靜電拖拉機進行全面的成本分析，但可能會花費數千萬美元。但是，一旦服務人員進入太空，操作它將相對成本效益。
下一步
研究人員目前正在其靜電充電實驗室進行一系列實驗，以在Cu Boulder的血漿和航天器（ECLIPS）之間進行相互作用。 Hammerl說，配備了電子槍的浴缸大小的金屬真空室允許該團隊“進行幾乎沒有其他人可以做的獨特實驗”，以模擬較小規模的靜電拖拉機的影響。
一旦團隊準備就緒，最終也是最具挑戰性的障礙將是為第一個任務獲得資金，這是他們尚未開始的過程。
大部分任務成本將來自建造和推出服務商。但是，理想情況下，研究人員希望推出兩顆衛星進行首次測試，一個服務器和一個可以操縱的目標，這將使他們對實驗的控制權更多，但也使成本增加了一倍。
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如果他們能以某種方式糾纏這筆資金，那麼原型拖拉機光束可能會在大約10年內運行，團隊先前估計。
可行嗎？
雖然拖拉機梁聽起來像是一個夢想，但專家們對這項技術持樂觀態度。
“他們的技術仍處於嬰儿期，”約翰·克拉西迪斯（John Crassidis）不參與該研究的紐約布法羅大學的航空科學家在一封電子郵件中告訴Live Science。 “但是我非常有信心它會起作用。”
如果您射擊魚叉，使用大網或嘗試與它們停靠，那麼物理接觸會損壞航天器，然後您只會使[太空垃圾]問題變得更糟。
Crassidis補充說，卸下空間垃圾而不觸摸它也比任何當前的替代方法都更安全。
靜電拖拉機“應該能夠產生移動已解決的衛星所需的力量”，並且“當然在實踐中工作的潛力很高，”卡羅琳·弗魯（Carolin Frueh）印第安納州普渡大學航空和宇航學副教授在一封電子郵件中告訴Live Science。 “但是，在途中仍有一些工程挑戰要解決現實世界。”
Crassidis說，科學家應繼續研究其他可能的解決方案。他補充說，即使Cu Boulder團隊沒有創建“最終產品”來刪除非功能性衛星，他們的研究也將為其他科學家提供墊腳石。
如果他們成功，那將不是科學家的第一次變成事實。
克拉西迪斯說：“今天的科幻小說可能是明天的現實。”