隨著北斗三號完成全球組網並正式提供服務，在軌執行的北斗二號衛星將逐步切出系統。根據此前的衛星設計要求，今年底共有五顆GEO衛星在軌工作超過設計壽命。切出北斗系統後，這些超出設計壽命的北斗衛星將何去何從？

圖源丨北斗官網

01 退役的北斗衛星=太空垃圾？

衛星設計壽命指的是根據研製任務書或合同規定而設計的衛星在執行軌道上應該達到的正常工作時間。一般情況下，北斗衛星的設計壽命為8年，實際可以在軌的時間是10-12年。

圖源丨ZAKER

而判斷衛星能不能用一般取決於兩個方面：燃料和星載裝置。而我們的北斗衛星能夠有著較長的設計壽命，與我們較高水平的發射技術、軌道控制技術、位置維護技術和姿態控制軌道控制技術有著密切的關係。這也是為什麼西昌衛星發射中心能夠成為北斗的“母港”。

由於衛星的設計壽命必須大於衛星在軌的工作壽命，因此當北斗衛星完成任務，達到壽命之後，依然會環繞地球運動。此時，如果地面的指揮中心不加以管制的話，北斗衛星才會繼續環繞地球運動，變成漂浮在空中的太空垃圾。實際上，我們大部分的衛星都裝有離軌系統，在到達壽命後可以依靠衛星剩餘的能量自動進入“太空墳場”，而不是繼續留在原有軌道成為危險的太空垃圾。

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據統計，目前至少有一億塊太空垃圾（包括衛星殘骸以及破損的航天飛行器碎片）在環地球執行，這些衛星的殘骸是處在高速運動狀態的，速度約為每秒七至八公里。而截至目前，至少發生了6次衛星相撞的事故。

衛星相撞有多大危險？一塊直徑為10釐米的太空垃圾碎片就可以將航天器完全摧毀，數毫米大小的太空垃圾就有可能使它們無法繼續工作。經模擬，如果兩個天宮二號大小的航天器在近地軌道相撞，所產生的碎片可能會讓人類在未來十幾年內都無法安全地發射衛星。

02 退役的北斗衛星應該如何處置

正常情況下，處理退役衛星的方式有兩種。

一種是火葬，指的是讓退役/報廢的衛星減速下降，回落地球，在下落的過程中，衛星會與地球上的大氣層劇烈摩擦，產生足夠高的溫度，從而被燒蝕殆盡。而一些體積相對較大、不能完全燃燒的衛星，會在地面指揮中心的“安排”下，瞄準地球上人煙稀少的荒蕪地帶，或者是廣闊的海洋進行降落。

對於大多數國家而言，火箭升空過程中被丟棄的部分以及低軌道衛星與航天器穿越大氣層的墜落點都會選擇在尼莫點，因此，尼莫點也成了近地衛星的“公墓”。

另一種方式是“天葬”，指的是將退役的衛星上升到比地球同步軌道更高一些的軌道，即“墓地軌道”，也叫“墳場軌道”。墓地軌道的高度足夠高，這裡的衛星也足夠稀疏，得以保證了不會對在執行中的同步衛星造成影響，保證了它們的安全。

目前的北斗系統共有三種軌道，包括3顆傾斜地球同步軌道(IGSO)、24顆中軌道地球衛星(MEO)和3顆地球同步軌道衛星（GEO）。這三種軌道均不是低軌道，無法進行“火葬”，因此退役的北斗衛星都會升上墓地軌道。

依據分析，這五顆GEO衛星的服務可分為三大服務區、兩種服務型別。三大服務區分別為“一帶一路”服務區、“二島鏈及南海熱點區域”服務區、“北極航線”服務區。兩種服務型別分別為RNSS服務（增強服務）、轉發器服務。只需要在軌衛星工作狀態較少的改動即可以滿足相當多的使用者需求，從而實現到達設計壽命的”GEO衛星資源的最大利用。

除了再利用，也有“線上維修”或是利用定製航天器將衛星帶回的新操作，相信未來將會有更多更合理的退役衛星處理手段出現。