作者|楊昌
編輯|李水清
智慧65438+10月18消息，去年，中國空間站的星聯衛星兩次“碰瓷”，再次陷入困境。最近，壹些天文學家指出，美國航天公司太空探索技術公司星聯計劃的衛星嚴重影響了天文觀測。
通過分析巡天望遠鏡從2019到2021拍攝的圖像，天文學家發現受衛星鏈影響的圖像數量增加了35倍。隨著更多衛星鏈的發射，他們估計未來每張觀測圖上都會出現衛星鏈，阻礙了正常的科學觀測。
這還只是衛星鏈路項目啟動後不到目標數的5%的負面影響。太空探索技術公司於2019年開始實施衛星鏈路工程，計劃發射42000條衛星鏈路，形成衛星鏈路網絡，為全球提供衛星互聯網服務。目前已發射約2000顆衛星。隨著越來越多的衛星鏈路成功發射到近地軌道，衛星鏈路帶來的各種威脅會越來越多，對航天員和航天器的威脅也會越來越大。
趙指出，美國應尊重以國際法為基礎的外空國際秩序，並立即采取措施防止此類事件再次發生。太空探索技術公司創始人埃隆·馬斯克沒有回應。
衛星鏈已經不是第壹次影響天文觀測以及宇航員和航天器的安全了。此前已經多次指出，過多的衛星鏈會幹擾天文觀測，占據地球低空間軌道，增加航天器碰撞風險，產生大量太空垃圾。然而，太空探索技術公司並沒有因為來自各方的批評而停止其計劃。北京時間6月65438+10月19日8時04分，衛星鏈也將進行今年第二次發射，這很可能加劇對天文學正常觀測和人類宇宙安全探索的威脅。
對於各方指出的問題，星鏈是否有所改善？面對“野蠻生長”的星鏈，中國空間站有可能應對嗎？
自2065438+2009年5月太空探索技術公司發射第壹批衛星鏈以來，天文學界壹直擔心衛星鏈計劃會對天文觀測產生影響，幹擾天文學家對各種自然天體的發現。
為了量化衛星鏈對天文觀測的影響，美國和其他國家的天文學家分析了美國帕洛馬天文臺ZTF望遠鏡(Zwicky Transient Facility)拍攝的天文觀測圖像。
ZTF每兩天掃描壹次整個夜空，以捕捉各種恒星的圖像數據。天文學家發現，從2019 11年10月到2021年9月，ZTF拍攝的圖像中共有5301條軌道痕跡。
天文觀測圖像中由星鏈運算引起的軌道軌跡
隨著越來越多的衛星鏈在軌運行，黎明和黃昏的觀測圖像受到的影響最大。2019年，只有0.5%的此類圖像受到衛星鏈的影響，到2021年，受影響的圖像達到了18%。天文學家估計，目前，天文學家有0.04%的概率找不到它們。
天文學家預測，如果在軌衛星鏈數量達到654.38+0萬，所有黎明或傍晚的天文觀測圖像都會顯示至少壹條衛星鏈形成的軌道軌跡。
其他更靈敏的天文觀測儀器，拍攝的圖像會更多的受到星鏈的影響。
隨著天文學家追蹤的衛星鏈(紅色)數量的增加，受影響的天文觀測圖像(藍色)數量也在增加。
衛星鏈除了影響天文觀測，還影響了其他航天器對太空的探索，最嚴重的是威脅到了中國空間站和中國空間站宇航員的安全。
為履行外空領域重要國際法《《外層空間條約》》規定的義務，保障航天員生命安全，中國政府於2026年2月3日通過中國常駐維也納代表團向聯合國秘書長通報了上述危險情況及中國采取的措施，並請秘書長通報所有締約國。
中國向聯合國發出了壹份普通照會。
根據中國發給聯合國的信息，衛星鏈脫離了規定的軌道，兩次接近中國空間站。為了保證中國空間站航天員的安全，中國空間站組合體分別實施了兩次預防性防撞控制(“緊急防撞”)。
普通照會中詳細描述了中國空間站兩次緊急避讓衛星鏈的情況。
衛星鏈和中國空間站都有自己的固定軌道，繞地球軌道分別約為555公裏和390公裏。最初，它們沒有交叉或重疊。
中國空間站第壹次采取緊急避碰是在20265438年7月1日。在1095年5月至2021年6月24日期間，星鏈-195衛星繼續下降至平均軌道高度382km，並保持在該軌道高度。由於衛星繞地球軌道有近地點和遠地點，當兩個航天器的高度範圍接近時，很容易發生接近和碰撞風險。7月1日，
這壹險情發生後不到四個月，中國空間站於10月2021，2021采取了第二次緊急避碰。這壹次，是因為星鏈-2305與中國空間站的近距離接觸事件。而且這顆衛星還處於持續變軌的狀態。
面對中國的通報，馬斯克沒有具體回應。然而，在當地時間2021 65438+2月29日，馬斯克回應了歐洲航天局總幹事對馬斯克衛星占據過多軌道的批評。
歐洲航天局新任總幹事約瑟夫·阿斯巴赫(Josef Aschbach)警告說，馬斯克在實施星際鏈接計劃方面缺乏協調，這意味著這位億萬富翁正在為太空制定自己的“規則”，壹個人擁有的衛星數據占世界上活躍衛星數量的壹半，這將影響太空中的無線電頻率和軌道空間。
馬斯克認為，地球的低軌道可以容納數百億艘飛船，幾千顆衛星不算什麽，就像地球上的幾千輛汽車壹樣，不用太擔心。
美國天體物理學家麥克道爾質疑馬斯克的說法。航天器可以以每小時27000公裏的速度飛行，這比汽車在地球上安全運行所需的時間間隔更大。航天器之間可能的碰撞只有在距離相對較近的情況下才能被發現，而空間已經很擁擠了。
馬斯克的星鏈計劃已經實施好幾年了。最早的時間是在2015。太空探索技術公司宣布將開展星鏈計劃，計劃在太空建設衛星網絡，為地面提供衛星互聯網服務，為缺乏光纖和物理互聯網鏈接的地區提供寬帶互聯網服務，擴大人們使用互聯網的邊界。
根據馬斯克2022年6月65438+10月16日在社交媒體上發布的信息，目前，衛星鏈中有1469顆衛星，272顆衛星正在進入軌道，衛星激光鏈路通信即將激活。
衛星鏈中的每顆衛星都采用了緊湊的扁平化設計，體積最小化，具有自動避碰功能。它配備了定制的導航傳感器，光學空間激光器，四個相控陣天線和兩個拋物面天線，以及高效離子推進器和單個太陽能電池陣列。
衛星鏈的自主防撞裝置需要結合美國國防部的碎片跟蹤系統，實現自主機動，避免碰撞風險。太空探索技術公司聲稱其自動防撞裝置比行業標準高出壹個數量級。
具體的自主避碰過程就是這樣實現的。地面系統結合衛星鏈的軌道預測信息和空間目標數據庫的數據，篩選出潛在的碰撞目標，計算概率，然後將大概率碰撞信息傳輸到衛星端。衛星鏈利用四個相互垂直的動量輪調整姿態，利用離子推進發動機改變軌道完成規避。這個過程全部由計算機自動完成。
衛星鏈自動防撞裝置和定制導航傳感器
衛星鏈定制導航敏感器的主要作用是確定每顆衛星的位置、高度和方向，實現寬帶吞吐量的精確投放。
光學空間激光器是太空探索技術公司正在測試的設備，它可以使航天器在沒有本地地面站的情況下傳輸數據，從而實現真正的全球覆蓋。
光學空間激光器和衛星鏈天線
高效離子推進器由氪提供動力，主要用於幫助衛星在壽命末期機動和脫離軌道，在接近地球的大氣層中燃燒。
用於衛星鏈的高效離子推進器和太陽能電池陣列
此外，面對天文學家的擔憂，太空探索技術公司重新設計了衛星鏈的遮陽板，降低其亮度，從而減少對天文觀測的幹擾。
衛星鏈最初的發射目標是654.38+20萬顆衛星，之後增加了3萬顆衛星。
目前，太空探索技術公司已經執行了35次發射任務，* * *發射了1991顆衛星鏈，但其中壹些衛星被證明反應遲鈍，在軌不再機動，2020年這壹比例約為3%。這些“太空垃圾”會危及其他正常航天器的安全。
1978年，美國國家航空航天局科學家唐納德·j·凱斯勒提出了大量不能正常運行的航天器或太空垃圾的威脅。兩個航天器相撞產生大量碎片，碎片會撞擊其他航天器，形成更多碎片。也許地球會慢慢被層層太空垃圾包圍。
除了控制失靈，衛星鏈的軌道規劃可能也有問題。衛星鏈不僅威脅到了中國空間站，還差點撞上了歐洲航天局的風神氣象衛星。2065438+2009年9月2日，風神衛星差點與衛星鏈-44相撞，歐洲航天局緊急變軌，避免了壹場意外。
2021年4月，衛星鏈距離英國OneWeb公司衛星互聯網衛星近57.9米，險些相撞。OneWeb提到太空探索技術公司關閉了衛星鏈上的防撞系統。
英國南安普頓大學航空航天研究組負責人休·劉易斯(Hugh Lewis)表示，如果兩個航天器在距離彼此0.6英裏(1公裏)的範圍內經過，如果兩個航天器緊密接觸，存在碰撞的危險，那麽所有衛星鏈每周會出現大約1.600次，這已經占了所有此類時間的50%，可以說是非常正確的。
休·劉易斯(Hugh Lewis)團隊利用用於衛星威脅評估的Socrates數據庫的數據繪制的涉及衛星鏈衛星的航天器近距離接觸情況，呈現出持續增長的趨勢。
總之，從目前的事實來看，星鏈的自主防撞能力似乎形同虛設，有些“霸道”。
太空是屬於全人類的資源。如何規範人類的航天活動，需要相關的國際法來協調各國的航天活動。
空間法的主體是聯合國和平利用空間委員會頒布的五項國際條約，分別稱為《《外層空間條約》》、《營救協定》、《責任公約》、《登記公約》和《月球協定》。
其中最重要的是《外層空間條約》。《外層空間條約》於1966年通過，並於1967+00+00年生效。絕大多數聯合國會員國已經簽署並批準了這項國際空間法。
此外，聯合國大會通過了壹系列與空間活動有關的原則、決議和宣言，最新的可能是聯合國和平利用外層空間委員會2019年通過的《外層空間活動長期可持續性準則》，但這壹新準則不屬於外層空間軟法，不具有法律約束力。
也有壹些國際組織制定了相關規則來規範太空探索。比如國際電信聯盟(ITU)負責分配衛星頻率和軌道資源，各國在申報順序上獲得優先權。
各國也頒布了相應的空間法律法規。比如美國在2015年通過了《外層空間資源探索與利用法》，規定美國公民有權占有、擁有、運輸、使用和出售外層空間資源。2016年，日本頒布了《空間活動法》，以規範商業空間活動。
隨著商業空間業務的興起，原有的壹些規定已經不能適應當前的壹些情況。空間可持續性和空間碎片是空間治理的關鍵問題之壹。
但是衛星的使用壽命是有限的，如果廢棄失控，就會成為太空垃圾，威脅到其他正常的衛星。2009年，美國銥星33號衛星與報廢的俄羅斯宇宙-2251號相撞，銥星33號衛星受損並產生大量碎片。
正因為如此，聯合國和平利用外層空間委員會專門發布了《空間碎片減緩準則》，以減少空間碎片對人類太空探索的影響，其中規定，航天器和運載火箭軌道級應限制在任務結束後的低地球軌道區域長期存在。
衛星鏈計劃發射42000顆衛星，每顆衛星的使用壽命只有5-7年。在550公裏的軌道上，故障衛星落入大氣層燒毀需要1-5年。壹旦大量衛星鏈出現故障，將會造成非常嚴重的後果。
航天器都有固定的軌道，軌道高度、軌道形狀、軌道傾角都有差異。目前衛星相撞的概率不大。
此外，像衛星鏈壹樣改變衛星軌道，並沒有通知附近軌道的航天器，也會威脅到航天器正常運行的安全。
面對可能發生的碰撞事故，很多航天器都提前做好了預案，比如中國空間站的緊急防撞功能。緊急情況下，空間站的發動機通過系統控制提升軌道，改變軌道高度和傾角。此外，像天宮1、天宮二號這樣的實驗艙外都有應對小型太空垃圾的防護板，並采取隱藏、抵禦等措施應對撞擊威脅。
此外，太空垃圾回收計劃也被提上日程。歐洲航天局計劃在2025年前往太空回收太空垃圾，這可能會阻止那些失敗的衛星對正常的航天器構成威脅。
但更重要也更棘手的問題是，隨著商業航天公司的發展，越來越多的人參與到太空探索中，缺乏監管。商業太空公司正在制定自己的太空規則，尤其是馬斯克的太空探索技術公司。政府的太空研究和企業的太空探索之間的界限逐漸模糊。例如，太空探索技術公司和美國國家航空航天局有著非常密切的合作，制定世界上大多數國家都能遵守的空間規則可能更為迫切。
太空是所有國家都在努力競爭的領域。在過去的2021年裏，商業航空持續崛起。許多商業航天公司競相把人送上太空旅遊，許多國家也發射了自己的衛星。
然而，軌道資源是有限的。誰先發射的衛星多，誰就能搶占更多的軌道，在太空探索中掌握更多的主動權。商業航天的興起加劇了軌道爭奪的局面，但發射航天器的組織或地區也要考慮可持續性問題，以避免先發制人的衛星發射帶來的太空垃圾等各種不利影響。