太空垃圾，技术上称为空间碎片，是人类太空活动的废弃物，也是太空环境的主要污染源。机构间空间碎片协调委员会对空间碎片的定义是：“空间碎片是指轨道上的或重返大气层的无功能人造物体，包括其残块和组件。”
研究航天器被太空垃圾击中的地面模拟实验
太空垃圾的来源多样。1957年，人类第一颗人造卫星进入太空以来，世界各国已经发射了6000多个人造地球卫星、载人航天器、空间探测器等航天器。有些航天器（主要是部分人造卫星）在完成任务后继续滞留在绕地轨道，变成了太空垃圾，威胁着其他航天器的安全。载人航天活动也会产生一些垃圾，如丢弃的摄像机、工具、航天服手套等。
与航天器数目增加相对应的是，太空垃圾的数量以每年2%～5%的速度递增。据美国太空监控网络分析，直径大于10厘米的太空垃圾中有17%是火箭助推器，31%是已经废弃的卫星，38%是撞击留下的碎片，还有13%来自其他各种太空任务的残存物，它们总质量达5500吨。
大部分的太空垃圾来自燃料箱爆炸：留在轨道中的火箭上面级或卫星的液体燃料箱常常会因为内部压力而炸成碎片。2009年2月，美国通信卫星“铱星33号”与俄罗斯一颗已报废的军事通信卫星在太空中相撞。这是人类历史上首次卫星相撞事故，产生了数千块碎片。那颗1吨的俄罗斯报废卫星，也可以看作是一块巨大的太空垃圾。
厘米级的太空垃圾
舱外航天服能保护航天员免受太空碎片的伤害
技术试验也曾造成太空垃圾。美国曾于1963年5月实施“西福特计划”，把3.5亿枚细小铜针散播在3650千米高的轨道上，形成人工的环状针云并进行了无线电反射通信试验。美国原以为在太阳辐射压力的作用下，这些铜针会在3年内离开轨道。但事实上直到现在仍有相当数目的铜针残留在轨道上，偶然才会返回大气层，这对航天器形成了不小的威胁。由于“针雾”影响了天文观测，当时英国皇家天文学会为此进行了抗议；苏联的《真理报》也以“美国玷污了宇宙”为题进行了批评。这次事件最终被提交到联合国，并对1967年的联合国《外层空间条约》有关条款的制定造成了影响。
太空垃圾的数量不是一成不变的。它们在不断落入大气层的同时，也会互相撞击、分裂成更多碎片。计算机模拟显示，即使人类从现在开始不发射任何航天器，太空垃圾的数量在2055年之前会保持稳定，但之后则呈上升趋势，在未来两个世纪里，直径大于10厘米的太空垃圾数量也将从目前的9000块增加到11 000块。（赵洋）
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