우주 쓰레기는 지구 궤도 주변에 떠다니는 인공 물체의 파편으로, 인류의 우주 활동으로 인해 발생하는 환경 오염의 새로운 형태다. 이러한 물질들은 더 이상 기능하지 않는 위성, 로켓의 윗부분, 우주선 파편, 연료 탱크, 그리고 충돌이나 폭발로 인한 미세한 파편 등으로 구성되어 있다.
우주 쓰레기의 발생 규모는 시간이 지남에 따라 증가하고 있다. 1960년대 우주 경쟁 시대부터 현재까지 수십만 개의 물체가 궤도에 축적되었으며, 이 중 추적 가능한 크기의 물체만 해도 수만 개에 달한다. 특히 저궤도(지표면에서 약 2천 킬로미터 이내) 지역에 가장 많이 집중되어 있다. 우주 쓰레기의 위협성은 그 물체의 크기보다는 이동 속도에 있다. 초당 수 킬로미터의 속도로 이동하는 우주 쓰레기는 작은 충돌만으로도 우주선이나 위성에 심각한 손상을 입힐 수 있다.
현재 우주 선진국들은 우주 쓰레기 추적 및 회피 기술 개발에 주력하고 있다. 레이더와 망원경을 이용한 모니터링 시스템이 구축되었으며, 우주정거장은 주기적으로 위험한 물체를 피해 궤도를 변경한다. 또한 우주 쓰레기 제거 기술 개발도 진행 중인데, 로봇팔을 이용한 회수, 그물망 포획, 혹은 레이저를 통한 제거 등 다양한 방안이 연구되고 있다. 일부 우주기업들은 우주 쓰레기 청소 전용 위성 개발을 추진하고 있다.
우주 쓰레기 문제의 해결은 향후 우주 활동의 지속 가능성을 위해 필수적이다. 현재의 추세가 계속될 경우 '케슬러 신드롬'이라 불리는 연쇄 충돌 현상이 발생할 수 있으며, 이는 우주 공간 이용을 사실상 불가능하게 만들 수 있다. 따라서 국제사회는 우주 쓰레기 저감 기준 마련, 위성의 설계 개선, 그리고 폐기된 우주 물체의 적극적 제거를 통해 우주 환경을 보호하려는 노력을 강화하고 있다.