美星链又叒接近天宫?太空为何无序 ,给中国空间站带来何种危险?

2021-12-28 13:58     地球相对论

太空无序谁之过?美国卫星两次接近,给中国空间站带来何种危险?

太空无序谁之过?美国卫星两次接近,给中国空间站带来何种危险?

据联合国外层空间事务厅(UNOOSA)发布的文件,中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团12月3日向联合国秘书长递交普通照会表示,美国太空探索技术公司(SpaceX)发射的星链计划卫星今年已两度接近中国空间站,“对中国空间站搭载的航天员生命健康构成危险”。出于安全考虑,中国空间站组合体两次实施紧急避碰。

目前没有证据表明中国空间站遇到的“接近”事件是SpaceX故意为之。考虑到欧洲航天器此前也遭遇过SpaceX星链计划卫星的“接近”,此事更像是太空航行中出现频率越来越高的“太空接近”事件。不过,虽然此事未必有直接的人为因素,但其责任依然在于美方,尤其是美国政府。

航天领域的“接近”,和航空领域的“空中接近”是相近的概念,即两个航天器(航空器)之间的距离小于安全距离,有进一步发生碰撞的风险。对于“太空接近”的安全距离,全球尚未形成统一标准。按照美国国家航天局(NASA)和SpaceX协商的安全规则,“接近”意味着两个航天器间的距离已经小于5公里,但中国、俄罗斯、欧洲航天机构并未认可这种规则。

太空无序谁之过?美国卫星两次接近,给中国空间站带来何种危险?

SpaceX星链计划已发射的卫星

卫星走向“太空拥堵”

太空那么大,为什么航天器还会如此“近距离接触”?简而言之:因为有大量的航天器会穿越其他航天器所在的轨道。本次“太空接近”事件的原因之一,就是SpaceX的星链计划卫星大多位于距地球550公里以上的轨道,但发射卫星时只将它们运送到200公里轨道,由卫星自主爬升到其需要到达的轨道。这其中,就必然会穿过中国空间站所在的400公里轨道。

此外,失效或退役的卫星会逐渐降低高度,回到大气层烧毁,一些卫星会进行降低轨道高度的试验,还有其他一些需要卫星降低轨道高度的情况,都会导致卫星穿过其他航天器的轨道。中方此次通报的第一次接近事件,就是星链计划的一颗卫星从555公里轨道下降到了382公里轨道。

在航空史上,直到1956年大峡谷空难、两架美国客机空中相撞前,人们都很难想象飞机会在广袤的天空相撞。航天史也是一样:过去,由于航天器数量少,且发射单位仅为少数几个大国的航天机构,主体之间便于协调,人们很少注意到“接近”事件,联合国的外空机构也缺乏相应的立法。但现在,仅SpaceX这个商业机构就已经发射了近1900颗卫星,该公司已获准再建造约3万颗卫星。

几万、几十万颗卫星,相比广袤的太空,并不是很大的数字。问题在于,绝大多数卫星都集中于离地球2000公里内、绕着地球飞的低地轨道,而且都在每年少数几个适宜发射卫星的窗口月份密集发射升空。简单来说,太空固然很大,但全人类的绝大多数航天器,其实都挤在一个微小的角落,而且几乎是在一瞬之间同时密集移动。再考虑到近地轨道上还分布着上亿个大大小小的太空碎片,航行安全已经是实实在在的大问题。

如何实现安全?主要航天机构都有跟踪航天器和空间物体的完善监测网络,中国空间站能够及时发现、确认和规避SpaceX的卫星,就得益于中方有发现航行安全威胁的能力。但发现只是第一步,发现之后如何避让,是更复杂的问题。不仅技术复杂,规则和协商也更复杂。

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