“星鏈”宣佈最大規模降軌行動,太空碰撞風險有多高?全球太空交規箭在弦上
日前,馬斯克旗下美國太空探索技術公司(SpaceX)宣佈,將把4400顆“星鏈”衛星的軌道高度從目前的550千米降低至約480千米。這是該公司史上最大規模的星座級降軌行動,旨在降低碰撞風險,並減少太空垃圾的產生。
對於“星鏈”此次衛星星座重大重組計劃,中國空間探測技術首席科學傳播專家龐之浩認爲,這是SpaceX在運營策略與空間安全理念上的重大升級,同時也提示世界各國應儘快把“快速脫軌”等技術措施轉化爲行業標準與強制規範,加速建立近地空間全球治理體系。
近年來,由於近地軌道衛星數量增長迅猛,這些軌道日益擁擠,也導致太空垃圾增多,航天器運行的碰撞風險上升。龐之浩解釋,目前550千米軌道層空間已十分擁擠,而480千米軌道相對空曠,“將衛星轉移至此該軌道層,可降低碰撞風險”。
此次大規模衛星降軌的另一目的是加速清除太空垃圾。“靠地面越近,大氣越稠密,大氣阻力也更強。”龐之浩說,在480千米軌道上,失效衛星的自然脫軌時間可由4年多縮短至數月,太空垃圾滯留軌道的風險可較550千米軌道下降80%以上——當2030年太陽進入活動極小期,大氣密度會有所下降,從而導致軌道衰減放緩,此次降軌可抵消該效應,確保失效衛星快速再入大氣層。在他看來,這是商業衛星公司在太空垃圾治理上的務實之舉。
不過,如此大規模的衛星降軌,也會給其他航天器帶來潛在運行風險。“480千米軌道層更靠近國際空間站和中國空間站的軌道區間,會增加空間交通長期管理的複雜度。”龐之浩提到,早在2021年,“星鏈”有兩顆衛星因降軌逼近中國空間站,迫使中國空間站緊急避撞,引發國際關注。
從合規、運營與性能優化角度看,衛星在更低軌道運行可降低通信時延,也便於協同管理。龐之浩認爲,過去“星鏈”所實施的衛星降軌大多爲被動應對故障或短期風險,這次則是着眼太空垃圾長期治理的主動佈局,將對全球太空交通管理產生深遠影響。
與此同時,“星鏈”的降軌行動也暴露出現有國際太空規則的滯後。據CCTV《國際時訊》報道,中國代表日前在近地軌道衛星問題安理會阿里亞模式會議上表示,個別國家的商業衛星星座肆意擴張,缺乏有效監管,帶來顯著安全挑戰。以“星鏈”項目爲例,其在軌衛星超萬顆,曾兩次迫近中國空間站致緊急避碰。近期,一顆衛星解體產生100多枚碎片,嚴重威脅缺乏控軌能力的發展中國家航天器。
整體來看,低地球軌道正變得前所未有地擁擠。去年,SpaceX通過121次發射任務新增了3000多顆衛星,幾乎平均每三天就有一顆新衛星升空。根據世界經濟論壇2024年的相關報告,未來十年,低軌道地球衛星數量預計將增長190%。
一旦衛星發生碰撞或爆炸,產生的大量碎片會散佈到整個軌道上。這些太空垃圾增加了後續發生碰撞的風險,威脅着現役衛星和未來的航天任務,甚至可能觸發“凱斯勒綜合症”——一旦太空垃圾達到臨界點後,碰撞就可能引發連鎖反應,產生更多碎片,導致部分軌道變得無法使用。所有這些都倒逼人類社會盡快建立透明而強制的全球太空交通規則。