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近地轨道将“塞满”微型卫星,科学家预警连环碰撞“惨案”

时间:2017年04月20日 信息来源:澎湃新闻网 点击: 【字体:

为了让无线网络覆盖全球各个角落,许多公司向太空发射了一大堆廉价的航天器,这些航天器也被称为微型卫星。但这些数以千计的航天器让卫星相撞的概率大大增加,成为低地球轨道上危险的空间碎片。

当地时间4月18日,英国南安普敦大学教授休·刘易斯(Hugh Lewis)在欧洲空间碎片会议上称,2014年时,每年发射到太空中的微型卫星就有将近100颗。微型卫星的数量惊人,这增加了连环碰撞的风险。

全球服务网络需要微型卫星在太空中联成超大型卫星群。据UCS卫星数据库统计,截至2016年12月31日目前在轨工作的卫星有1459颗。但卫星互联网公司OneWeb此前已经宣布,希望在2018年发射648颗卫星。波音公司的计划是配备2900颗卫星组成的“舰队”,三星和SpaceX的目标数量则是4000颗。

刘易斯和他的同事们用超级计算机模拟了未来200年太空轨道的情况,得出的结论是:届时会有300个由微型卫星构成的超大型卫星群。该研究结果发表在本周的欧洲空间碎片会议上。

根据超级计算机的计算,这些超大型的卫星群让卫星发生灾难性碰撞的风险增加了50%。更为重要的是,这些卫星通常是批量生产的,没有任何电机或其他能够避免碰撞的能力。换句话说,如果这些微型卫星与其他航天器碰撞,将导致凯斯勒现象(Kessler Syndrome)。

凯斯勒现象,又被称为碰撞级联效应,是美国科学家唐纳德 K 凯斯勒于1978年提出的一种理论假设。

“超大型卫星群是一个特殊的问题,尤其是由微型卫星组成的超大型卫星群。这些卫星体积小,会更容易受到小碎片的威胁,而这些小碎片却无法被任何网络追踪到。”凯斯勒当时说。

该假设认为,当在近地轨道的运转物体密度达到一定程度时,这些物体在碰撞后产生的碎片会形成更多的新撞击,也就是级联效应。这也意味着近地轨道将被危险的太空垃圾所覆盖。

针对上述问题,刘易斯和他的同事们给出的建议是,成立规划卫星发射、减少太空碎片的太空机构。同时,尽快将太空中的死亡卫星带回地球。据刘易斯介绍,按照现行的太空规定,卫星结束任务后25年内必须执行退轨和烧毁。但对于超大型卫星群而言,这需要太久的时间。

最后,刘易斯还建议为微型卫星安装携带式推进系统。这样可以让卫星在生命尽头避免碰撞,也能引导卫星自己进入地球大气层。

“从法律上来说,超大型卫星群对轨道环境的影响这么大我们必须强制它们背后的运营商从现在起执行维护,而不是像今天这样无约束,且以自愿为准则。立法者需要立即采取行动,以应对日益增长的空间环境威胁。”英国桑德兰法学院空间法专家克里斯托弗·纽曼(Christopher Newman)说。


(作者:佚名)
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