中美卫星太空惊魂200米,星链多次逼近暴露轨道安全危机,太空广袤无垠,但当两颗卫星以每秒7公里的速度相对飞行,距离仅剩200米时,这相当于在高速公路上两辆高速行驶的列车几乎迎面相撞。
2021年,中国空间站因美国SpaceX公司的星链卫星突然改变轨道,不得不两次实施“紧急避碰”操作。其中一次,星链-1095卫星从原本555公里的轨道高度持续降轨至382公里,直接逼近中国空间站所在轨道。
同年,美国监视卫星多次试图抵近中国卫星,一场场太空“猫鼠游戏”在距地球数千甚至数万公里的轨道上悄然上演。
太空近距离接触事件频发
2021年7月1日,中国空间站首次因星链卫星实施紧急避碰。原本稳定运行在555公里高度的星链-1095卫星,在5月16日至6月24日期间持续降轨至382公里高度,与中国空间站的轨道形成交叉。
空间站组合体在判断可能存在碰撞风险后,主动采取了预防性碰撞规避控制。
不到四个月后,2021年10月21日,星链-2305卫星再次与中国空间站发生近距离接近事件。这颗卫星当时处于连续轨道机动状态,其机动策略未知且轨道误差无法评估,中国空间站不得不再次实施紧急避碰。
这两次事件中,中国空间站内均有航天员驻守,直接关系到航天员的生命安全。
地球静止轨道上的交锋同样惊心动魄。2021年7月,美国“地球同步轨道空间态势感知计划”(GSSAP)系统中的“美国271”卫星试图接近中国实践-20卫星。
实践-20卫星是中国迄今为止重量最重、技术最先进的高轨卫星。当美方卫星试图平行“伴飞”时,中方迅速发现了这一企图,并机动移走了实践-20卫星。
太空轨道日益拥挤的挑战
随着人类航天活动的增多,太空轨道变得越来越拥挤。截至目前,人类已发射超过8000个航天器,其中在轨运行的约有1500多个。而仅SpaceX公司的星链计划就打算发射1.2万颗卫星,未来还可能追加至约3万颗。
卫星数量激增使得太空交通管理变得复杂。英国研究团队警告,SpaceX公司的星链卫星每周会涉及约1600起航天器接近事件,其中至少500次是与其他国家航天器的近距离接近,甚至包括二者距离小于1公里的危险情况。
太空碎片问题同样严峻。2009年,美国“铱星33”与俄罗斯已报废的“宇宙-2251”卫星相撞,产生大量碎片。这些碎片以每秒数公里的速度飞行,对在轨航天器构成长期威胁。
太空交通规则的迫切需求
当前,太空中缺乏统一的“交通规则”。不同国家、公司和组织在发射和操作卫星时遵循各自的安全标准。当可能出现碰撞时,往往需要通过临时协商解决,效率低下且存在不确定性。
2023年世界无线电通信大会(WRC-23)通过了关于非对地静止轨道卫星系统轨道特性参数容限的新规定。新规则确定了实际部署卫星的轨道参数容限,例如对完成里程碑部署的卫星,运行轨道高度容限为30公里,倾角容限为2度。
国际电信联盟等组织要求卫星发射前进行登记备案,提交轨道参数和无线电频段使用信息。但在实际执行中,卫星的机动性常常使这些静态数据失去意义。
专家建议,应建立天地一体化的太空监视网,加强对空间飞行物的监测。同时,卫星运行管理需要遵守共同的“交通规则”,避免给轨道环境添堵添乱。
太空安全与合作的未来路径
随着更多国家和发展中国家进入太空,轨道安全需要全球共同维护。这需要各国展示出更大的政治意愿,进行更深入的技术协调。
卫星操作方需要提高透明度,提前共享轨道机动计划。在出现潜在碰撞风险时,应建立明确的优先避让规则。
技术解决方案也在开发中。欧空局和太空探索技术公司等正在研究依靠人工智能或自主式系统帮助卫星躲避碰撞的技术。这些系统可以更快地预测碰撞风险,并自动执行规避机动。
随着各国航天活动日益频繁,建立有效的太空交通管理机制已成为紧迫任务。2023年国际电信联盟的新规是第一步,但约束力仍需加强。
正如公路交通需要规则一样,太空轨道也需要全球共同遵守的“交通法则”,这既靠技术、也靠共识,更靠各国各企业的自觉遵守。
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