星链卫星发生事故,将在几周内重返大气层燃烧殆尽

一颗在418公里高度上翻滚的星链卫星,正在缓缓坠向地球,它身后留下的“少量”碎片却揭示了人类太空时代一个日益严峻的困境。

12月17日,SpaceX公司一颗星链卫星在轨道上发生异常,产生的碎片飘散在418公里的高空。SpaceX官方将此描述为“少量”碎片,并保证卫星将在几周内重返大气层燃烧殆尽。

然而,在这颗卫星加入数以万计的轨道碎片海洋的同时,地面观测站已经追踪到超过3.4万个直径大于10厘米的太空垃圾,以及估计超过100万个更小的碎片,它们正以每小时28000公里的速度环绕地球飞行。

01 异常卫星与标准应对

当SpaceX宣布一颗星链卫星发生异常并产生碎片时,该公司的反应显得训练有素而从容。官方声明中使用的“少量碎片”、“完全烧毁”等措辞,旨在最大限度地淡化事件的影响。

这颗卫星属于星链巨型星座的一部分,这个正在建设中的网络计划由数万颗卫星组成,目的是为全球提供宽带互联网服务。

SpaceX的星链卫星采取的设计策略是在寿命结束后能够主动离轨,甚至在发生故障时也能依靠大气阻力缓慢下降。这颗异常卫星的处置流程,似乎完美遵循了这一设计理念。

但这次异常事件发生在418公里的轨道高度,这个高度的大气阻力相对较小。卫星需要“几周”时间才能重返大气层,这意味着在这段时间内,卫星及其碎片将持续构成潜在威胁。

02 太空垃圾的隐患

太空垃圾被称为“轨道上的定时炸弹”。目前,地球轨道上已经有超过1.3亿个直径1毫米以上的碎片,其中约3.4万个被持续跟踪。这些碎片以第一宇宙速度飞行,即使一个1厘米大小的碎片撞击卫星,其动能也相当于一颗手榴弹爆炸。

2016年,欧洲空间局一颗名为“哨兵-1A”的地球观测卫星的太阳能电池板被一个直径可能只有毫米级的碎片击中,造成明显损坏。2009年,美国铱星33号与俄罗斯已失效的宇宙-2251卫星在西伯利亚上空约789公里处相撞,产生大量碎片,这些碎片至今仍在轨道上。

星链卫星的这次异常,尽管被描述为产生“少量碎片”,但这无疑又为已经拥挤的地球轨道增加了新的风险源。卫星爆炸或解体是太空垃圾的主要来源之一,1980年代至1990年代,苏联反卫星试验和美国火箭上面级意外爆炸曾产生大量碎片。

03 星链计划的“双刃剑”效应

星链计划自2019年首批卫星发射以来,已经将超过5000颗卫星送入轨道。SpaceX计划最终部署多达4.2万颗卫星,这个数字远超人类自1957年第一颗人造卫星升空以来发射的所有航天器总和。

星链卫星集中在550公里左右的近地轨道,远低于地球静止轨道(约36000公里),但这一区域仍然宝贵。国际空间站运行在约400公里的高度,许多地球观测卫星也在此区域工作。

SpaceX声称其卫星具有先进的防撞系统和自主机动能力,但天文学界和航天界仍对如此庞大的星座表示担忧。2019年,欧洲空间局的一颗气象卫星不得不进行机动规避,以避免与星链卫星相撞。

星链卫星异常事件频发。根据哈佛-史密松天体物理中心的天文学家乔纳森·麦克道尔统计,已有数百颗星链卫星因各种原因失效。随着星座规模不断扩大,卫星异常和失效的概率也随之增加。

04 监管与责任空白

当前的太空活动监管框架主要基于1967年的《外层空间条约》,该条约规定各国应对其太空活动负责。但条约制定于商业航天几乎不存在的时代,对如今快速发展的商业航天活动存在明显的监管空白。

2022年,美国联邦通信委员会更新了其卫星规则,要求低地球轨道卫星在任务结束后五年内离轨,比之前的二十五年大幅缩短。SpaceX表示其星链卫星可以在六个月内主动离轨。

然而,这些规定主要关注卫星寿命结束后的处置,对于卫星在轨期间发生异常或碰撞产生的碎片,缺乏明确的责任认定和清理机制。

联合国和平利用外层空间委员会正在讨论制定太空交通管理规则,但由于各国利益分歧,进展缓慢。商业航天公司实际上在缺乏有效监管的环境中迅速扩张其太空资产。

05 未来挑战与反思

随着商业航天蓬勃发展,地球轨道正在变得日益拥挤。蓝色起源、一网、亚马逊等公司都有部署大型卫星星座的计划。如果每个计划都得以实施,近地轨道将增加数万颗新卫星。

空间态势感知和太空交通管理成为迫切需求。目前主要由美国军方维护的太空监视网络跟踪轨道物体,但其能力和数据共享都有限。商业公司开始发展自己的跟踪系统,但缺乏统一标准和协调机制。

主动碎片清除技术仍处于早期阶段。2022年,日本公司Astroscale演示了碎片清除技术,欧洲空间局计划于2025年发射首个碎片清除任务。但这些努力与日益增长的碎片数量相比,仍然远远不够。

SpaceX的星链卫星异常事件,虽然是这家公司运营中的一个小插曲,但折射出人类太空活动面临的系统性挑战。在追逐商业利益和技术突破的同时,人类需要重新思考如何在太空这个脆弱的环境中可持续地发展。

星链卫星产生的碎片如同太空垃圾海洋中的一滴水,却折射出商业航天繁荣背后的阴影。SpaceX将卫星异常描述为“少量碎片”,就像一个人将工业废水排入河流时声称只是“少量排放”。

轨道上的碎片持续增加,每次“小事故”都在累积风险。太空没有国界,但碎片的影响却是全球性的。商业公司雄心勃勃的星座计划与日益拥挤的轨道环境之间的矛盾,正成为太空时代必须直面的难题。

人类征服太空的历程,不应成为污染太空的历史。在仰望星空的同时,人类也需要审视自己留在星空中的足迹。

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更新时间:2025-12-22

标签:科技   大气层   卫星   碎片   太空   轨道   异常   地球   计划   商业   航天   人类   公司

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