40顆星鏈衛(wèi)星損毀與美航天局的擔(dān)憂

由于受地磁暴影響，spacex公司于2月3日發(fā)射的49顆星鏈衛(wèi)星損失多達(dá)40顆。這些衛(wèi)星本應(yīng)發(fā)射到近地軌道，然后再通過其機(jī)載電力推進(jìn)器提升軌道。

但由于地磁暴使得大氣層變暖，大氣密度增加，導(dǎo)致大氣阻力較發(fā)射前增加了50%，進(jìn)而阻止了衛(wèi)星離開安全模式來(lái)進(jìn)行軌道提升操作，因此致使其中80%的衛(wèi)星重返大氣層并燒毀。

盡管這些衛(wèi)星被命令通過“側(cè)翼飛行”（像張紙一樣）來(lái)“躲避風(fēng)暴”，但它們?nèi)晕茨苓_(dá)到所需軌道的機(jī)動(dòng)性。

地磁暴的威脅

雖然spacex強(qiáng)調(diào)了地磁暴的嚴(yán)重性，但發(fā)射前的預(yù)測(cè)和發(fā)射過程中收集的數(shù)據(jù)顯示，這只是一場(chǎng)低級(jí)別的地磁暴。而隨著太陽(yáng)進(jìn)入其11年周期中更為活躍的階段，這一事件可能是未來(lái)更多空間天氣問題的前兆。

過去，太陽(yáng)活動(dòng)偶爾會(huì)對(duì)個(gè)別衛(wèi)星造成問題，如損壞或禁用電子設(shè)備。但現(xiàn)在，這一太陽(yáng)周期將發(fā)生在近地軌道上部署小型衛(wèi)星的熱潮中，其中的許多衛(wèi)星卻并未使用定制且昂貴的抗輻射電子設(shè)備。

今天，活躍的衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)從五年前的約1000顆增長(zhǎng)到5000多顆。這一增長(zhǎng)是由小型衛(wèi)星推動(dòng)的，布萊斯空間和技術(shù)公司將其定義為重量不超過600公斤的衛(wèi)星。2016年全球累計(jì)發(fā)射了126顆小型衛(wèi)星，2021年為1743顆。在2021年發(fā)射的小型衛(wèi)星中，大約四分之三屬于星鏈和另一個(gè)巨型衛(wèi)星星座oneweb。

目前在軌運(yùn)行的星鏈衛(wèi)星大約有1800顆，作為第二代星鏈系統(tǒng)的一部分，spacex計(jì)劃將另外3萬(wàn)顆星鏈互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星放入軌道，它們將共同組成基礎(chǔ)設(shè)施，支持向全球偏遠(yuǎn)地區(qū)提供高速互聯(lián)網(wǎng)的計(jì)劃。

美航天局對(duì)星鏈表示擔(dān)憂

2月8日，美航天局向聯(lián)邦通信委員會(huì)（fcc）提交了一封長(zhǎng)達(dá)五頁(yè)的信函，警告3萬(wàn)顆近地軌道衛(wèi)星計(jì)劃將增加星鏈模塊與其他太空飛行器碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。

盡管spacex表示，星鏈模塊與大型航天器發(fā)生碰撞的風(fēng)險(xiǎn)為“零”，但在近地軌道上所有近距離接觸事件中，卻有一半的事件由星鏈衛(wèi)星引起。2021年12月，在兩次“親密接觸”中，中國(guó)空間站就曾被迫進(jìn)行機(jī)動(dòng)以避免與星鏈衛(wèi)星相撞。

美航天局在信中表示了對(duì)會(huì)合事件的頻率可能大幅增加以及星鏈對(duì)其科學(xué)和載人航天任務(wù)可能產(chǎn)生的影響感到擔(dān)憂，并希望確保審慎地部署第二代星鏈系統(tǒng)，以支持航天安全和空間環(huán)境的長(zhǎng)期可持續(xù)性的方式進(jìn)行。

此外，美航天局對(duì)spacex的自動(dòng)避撞系統(tǒng)是否足以覆蓋軌道上五倍增加的物體也有很大擔(dān)憂——由于“連接增加”或與其他物體的近距離接觸，這數(shù)千顆新衛(wèi)星可能會(huì)對(duì)軌道上的載人和非載人任務(wù)產(chǎn)生影響。

這不僅增加了碰撞風(fēng)險(xiǎn)，也增加了發(fā)射風(fēng)險(xiǎn)，由于在火箭計(jì)劃的飛行路徑內(nèi)有數(shù)千顆或更多衛(wèi)星經(jīng)過，將致使可用的發(fā)射窗口減少，尤其是對(duì)于需要即時(shí)或短時(shí)間發(fā)射窗口的任務(wù)而言。

此外，新的衛(wèi)星可能會(huì)使哈勃太空望遠(yuǎn)鏡拍攝的包含衛(wèi)星條紋的圖像數(shù)量增加一倍，目前的干擾量為8%。更為糟糕的是，這些額外的星鏈衛(wèi)星可能會(huì)加劇對(duì)地面望遠(yuǎn)鏡所進(jìn)行的行星防御調(diào)查的干擾，而美航天局一直通過其來(lái)掃描天空中潛在的威脅性小行星。

盡管如此，美航天局并未明確反對(duì)聯(lián)邦通信委員會(huì)向spacex頒發(fā)第二代星鏈的許可證，只是表示這種擴(kuò)展需要與其他受影響的各方密切協(xié)調(diào)。

本文根據(jù)spacenews、space、theguardian等網(wǎng)站文章整理

責(zé)編：高明