陈根:NASA的警告——SpaceX星链存在严重碰撞风险

文/陈根

2015年1月,SpaceX公司CEO马斯克宣布其打算发射约1.2万颗通信卫星到太空轨道的“星链”计划,组成一个覆盖全球的高效卫星通信网络,为全球消费者提供廉价、快速的宽带互联网服务。至2022年2月4日,SpaceX已经成功发射2091颗星链卫星,SpaceX公司成为世界上拥有卫星数量最多的公司。

然而,众多的卫星也带来了太空拥堵造成事故的风险。要知道,在太空中,轨道速度是轨道的固有属性,但对轨道容量施加影响的其他因素也有很多——卫星的轨道并非一成不变,不均匀的引力场、大气阻力、太阳辐射光压等因素都会对轨道造成影响。尽管卫星控制策略能够修正一些偏差,但仍有必要保持距离,以持续确保轨道安全。

但随着太空卫星越来越多,太空拥堵造成事故的风险也越发加增。2021 年 7 月和 10 月,美国 SpaceX 公司发射的星链(Starlink)卫星接近中国空间站,出于安全考虑,中国空间站先后两次实施了“紧急避碰”。

第一次,原本稳定运行在平均高度约555千米的轨道上的星链-1095卫星,5月中旬开始持续降轨,于6月24日到达382公里高度后保持运行,刚刚好与中国空间站的390千米轨道高度接近,严重违反了国际电信联盟规则,埋下祸患。

第二次,10月21日,另一颗星链2305卫星再次连续机动,横穿中国空间站所在轨道高度直冲而来,完全没有停顿,离空间站最近距离仅仅四公里。按照卫星7、8公里每秒的速度,这个距离要撞上只有不到一秒的时间。

 

中国在 12 月向联合国递交了有关的文件,要求美国与 SpaceX 承担国际责任。此事一经曝光,立刻引发了舆论的声讨——数以千计的星链卫星在低地球轨道胡乱变轨,一旦事故发生,SpaceX 难辞其咎。

2月8日,美国电信和信息管理局(NTIA)代表美国航空航天局(NASA)致信美国联邦通信委员会(FCC),要求就美国 SpaceX 公司规划的第二代星链(Starlink Gen 2)卫星星座的卫星数量问题进行协调和沟通。

第二代星链规划中的近地轨道卫星约有 3 万颗,NASA 在信函中阐述了对星链负面影响的忧虑:星链将使近地轨道物体数量增加至 5 倍以上,其碰撞风险和近距离接触的影响对其他航天器不利;火箭路径内的过多卫星将致可用发射窗口减少;过多近地卫星为望远镜观测带来大量干扰,影响天文学研究,甚至阻碍行星防御任务对危地小行星的搜寻。

同时,信函还质疑 SpaceX 声称的“100% 可靠的轨道控制”及“零碰撞风险”,指出单个卫星的避碰机动可能导致连锁反应,反而增加总体碰撞风险。信函要求 SpaceX 对此类情形进行风险分析。NASA 并未要求 FCC 取消对星链的许可,但要求就航天器数量问题进行多方协调和沟通。

不是所有的探索都是有序的,尤其是在未经规制的太空领域。随着太空科技的发展,太空探索的参与主体也将越来越多,当人类突破了大气层的隔膜从而奔向宇宙时,更应该保持审慎面对另一片天际。

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