中國空間站被迫兩次緊急避碰？太空雖大星鏈也不能胡來啊

★ 太空雖大，好用的軌道卻是有限的。

★ 衛(wèi)星太多，會產(chǎn)生不小的隱患。

這幾天，有一則讓人后怕又憤怒的消息，在社交媒體上熱傳。大意是，馬斯克的星鏈衛(wèi)星，在未通知中國的情況下，擅自改變軌道，威脅到了中國空間站的安全，中國空間站被迫調(diào)整軌道緊急避碰。更氣人的是，這樣的事情發(fā)生了兩次！分別在7月1日和10月21日。那么這到底是是怎么回事？中國空間站會有損失嗎？空間站渲染概念圖 | 圖蟲創(chuàng)意

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我們的空間站有損失嗎？

有人可能覺得，既然沒真的出事故，是不是其實也沒什么損失？ 并不是這么簡單。 首先，空間站調(diào)整軌道，需要使用推進(jìn)器，而推進(jìn)器一工作，就需要消耗燃料。盡管中國空間站配備了工質(zhì)利用率更高的霍爾推進(jìn)器，但也有普通的化學(xué)推進(jìn)劑推進(jìn)器，太空里可不比地球上，燃料消耗多了，再補充就得發(fā)射貨運飛船了。雖然一次兩次調(diào)整軌道消耗不大，但考慮到星鏈項目那龐大的衛(wèi)星總數(shù)，如果以后星鏈衛(wèi)星多了，讓這種避讓成為常態(tài)，那情況恐怕不容樂觀。 此外，中國空間站上當(dāng)時可是有航天員的，而星鏈的衛(wèi)星在沒有知會的情況就改變軌道，考慮到航天器之間的相對速度，這多少有點像高速公路上不打燈就突然并線，就算沒有造成事故，也是一種漠視他人生命安全的缺德行為。
危險駕駛，應(yīng)當(dāng)譴責(zé) | 圖蟲創(chuàng)意

02

空間軌道是無限的嗎？

可能有些朋友會奇怪，地球之外是無垠的宇宙空間，怎么會放不下區(qū)區(qū)幾個航天器，還需要讓來讓去的？ 事情是這樣的，我們?nèi)ンw育館看演唱會時，場地雖大，但前排的好座位又少又貴；同樣，太空雖大，但最有價值的軌道是近地軌道，尤其集中在離地面高度不超過600km的范圍內(nèi)。衛(wèi)星在這個距離上，“看”地面更清晰，傳信號延遲更低，非常適合衛(wèi)星探測，或組建通訊系統(tǒng)。因此星鏈項目選擇在軌道高度550公里的地方，部署了近1900顆衛(wèi)星，并打算繼續(xù)發(fā)射數(shù)萬顆衛(wèi)星。 圖蟲創(chuàng)意
但根據(jù)專家推測，近地軌道所能容納的衛(wèi)星總數(shù)約為6萬顆，從這個角度來說，軌道資源，其實是有限的，濫用軌道的行為，是在浪費全人類的資源。

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發(fā)射太多衛(wèi)星會怎么樣？

以數(shù)量最多的星鏈衛(wèi)星為例，這些衛(wèi)星形狀像塊門板，只有260千克，尺寸大約相當(dāng)于兩個辦公桌面（約2.8*1.4米），進(jìn)入軌道后，還會展開10米長的太陽能板。
這個尺寸放到太空尺度下雖然不大，但不要忘了，軌道上的航天器都在高速運動，數(shù)量多了以后，一旦發(fā)生碰撞，就會瞬間爆出一大堆向四面八方高速運動的碎片，而這些碎片覆蓋的范圍更廣，可能擊毀附近其他航天器，產(chǎn)生更多新碎片，以至于引起連鎖反應(yīng)。如果航天器密度過大，發(fā)生這種事故，那么軌道上的碎片數(shù)量將在短時間內(nèi)成指數(shù)增長。 另外，很多航天器，包括星鏈衛(wèi)星，都能夠改變自己的軌道規(guī)避碰撞，但這有可能導(dǎo)致連鎖反應(yīng)。比如我們經(jīng)?？吹?，本來所有的車輛都在各自的車道內(nèi)正常行駛，突然有一輛車變道，為了避讓，其他車也得跟著變道，很多事故都是這么引起的。而且航天器其實都有壽命，也有出現(xiàn)故障的可能，密度高了以后，一旦出故障失控，很容易牽一發(fā)而動全身。
圖蟲創(chuàng)意

而且，對正在連續(xù)改變軌道的衛(wèi)星，它最終進(jìn)入什么軌道是難以精確判斷的，中國空間站第二次的規(guī)避，就是因為沒法判斷附近軌道的星鏈衛(wèi)星到底要去哪兒，為了安全只好進(jìn)行規(guī)避。 事實上，星鏈第一批衛(wèi)星發(fā)射的時候，歐洲航天局的“風(fēng)神”地球觀測衛(wèi)星，就曾因為星鏈衛(wèi)星突然調(diào)整軌道，被迫規(guī)避。后來又有了咱們中國空間站的兩次緊急規(guī)避。
04
星鏈的衛(wèi)星到底是不是太空垃圾？

有些網(wǎng)友因為這些事義憤填膺，甚至說星鏈的衛(wèi)星是“太空垃圾”。有一說一，這種說法并不妥當(dāng)，因為按照太空垃圾的一般定義，它們是指所有在軌且廢棄的人造物體，換句話說，就是只有那種不能操控、失去聯(lián)系、喪失功能，在軌道上漂著的東西才算是太空垃圾。而星鏈的大部分衛(wèi)星功能完好，甚至還自帶霍爾推進(jìn)器，能根據(jù)指令改變軌道，顯然不應(yīng)該被算作太空垃圾。 但是，明明功能完好卻又做出這種危險舉動，這行為本身倒可以說是不太干凈了……
作者 | 丁 崝

審核 | 劉 勇 中國航天科普大使，中國科學(xué)院國家空間科學(xué)中心研究員，博士生導(dǎo)師，美國新罕布什爾大學(xué)理學(xué)博士， 中國科普作家協(xié)會理事，航天科技教育聯(lián)盟特約專家

責(zé)編 | 丁 崝
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