據不完全統計,目前大約有2000顆執行中的衛星圍繞地球旋轉,它們各司其職,研究地球的天氣,傳送電信資料,執行各種其他任務。但隨著建造和發射宇宙飛船的成本下降,這一數字一直在穩步上升,而且即將實現一些重大飛躍。
例如,SpaceX、亞馬遜(Amazon)和OneWeb都計劃在不久的將來建立網際網路-衛星大星座。今年5月,SpaceX將其Starlink網路的首批60個成員送入近地軌道,該衛星網路最終可能擁有多達1.2萬顆衛星。毫不客氣地說,甚至小學都有能力發射這些小型實驗衛星。
雖然這種開放空間的計劃不被人反對,但也存在一些風險。隨著地球軌道變得越來越擁擠,衛星之間發生碰撞的機率就會增加,特別是如果其中一些衛星是由沒有多少經驗的人控制的簡陋飛船。
太空垃圾的威脅
因為衛星撞擊是一件大事,例如,2009年2月,美國現役的銥星33號通訊衛星撞上了一艘名為“宇宙2251號”的俄羅斯飛船。到第二年10月,那次碰撞產生了1800塊新的軌道碎片,約佔當時軌道碎片監測數量的10%。然而,絕大多數太空垃圾體積太小,無法追蹤,數以百萬計的小斑點在我們的儀器看不見的情況下圍繞地球旋轉。
每一塊軌道碎片就像一顆子彈,以每小時數千英里的速度呼嘯著穿過太空,對其他航天器構成可怕的潛在威脅。所以一個碰撞理論上可以導致另一個碰撞,再導致另一個碰撞,如此迴圈往復,形成了災難性的連鎖反應,被稱為凱斯勒綜合症。在最壞的情況下,這樣的崩潰可能導致在可預見的未來大片空間無法使用。
專家提出新方法
但是根據空間安全聯盟(SSC)的說法,如果宇宙飛船的建造者和操作者遵循一些簡單的規則,我們就可以避免凱斯勒綜合症,或者至少將它在短期內發生的機率降到最低。
上個月,新成立的太空工業利益相關者組織——太空科學委員提出一些新的太空衛星指導方針。其中一個關鍵的新建議是,所有在400公里以上軌道高度執行的航天器都應該配備一個推進系統,使它們能夠機動避開潛在的碰撞。
400公里是一個自然的分界線,因為國際空間站在這個高度繞行,此外,在400公里以下,有足夠的大氣對航天器產生巨大的阻力,導致它們在執行壽命結束後相對較快地脫離軌道。
他們還提出將400公里以下的區域指定為“實驗區”。這些試驗區可以用來停留越來越多的廉價、實驗性或教育性立方體衛星,SSC還建議衛星設計者考慮在他們的指揮和控制系統中建立加密系統,這樣航天器就不會被意圖在軌道上製造浩劫的黑客劫持。
就在上個月,如9月2日,歐洲航天局(European Space Agency)在得知“風神”(Aeolus)地球觀測衛星有千分之一的機率擊中SpaceX的“星鏈”(Starlink)飛船後,將其衛星轉移。
9月18日,科學家預測出畢格羅航空航天公司的創世紀2號實驗基地和俄羅斯的宇宙1300號衛星相撞的概率為5.6%,不過兩艘大船最終安全地擦身而過,但這並不是因為採取了規避策略。而是因為這兩架太空梭都已報廢,它們已經成為日益增多的軌道碎片的一份子。