SpaceX衛星導致中國空間站緊急避險 衛星撞車風險幾何？

太空探索技術公司(SpaceX)的衛星最近有些“不安分”，導致中國本月初向聯合國發起投訴。

一份中國常駐聯合國代表團發給聯合國外層空間委員會的照會顯示，SpaceX的星鏈(Starlink)衛星今年幾次機動到中國空間站軌道高度，導致天宮空間站不得不兩次緊急調整軌道，以避免可能發生的碰撞。

中國外交部發言人連續兩天就此事發表評論。

趙立堅在12月28日的例行記者會上應詢證實，今年7月和10月，美國太空探索技術公司發射的星鏈衛星先后兩次接近中國空間站。在此期間，中國航天員正在空間站內執行任務。出于安全考慮，中國空間站采取了緊急避碰措施。

趙立堅說，1967年《外空條約》是公認的當前外空領域國際法基石。美方應該尊重以國際法為基礎的外空國際秩序，立即采取措施防止此類事件再次發生，采取負責任的態度維護在軌航天員的生命安全和空間設施的安全穩定運行。

12月29日，趙立堅再次在例行記者會上表示，外空不是法外之地。“根據1967年的《外空條約》，各國應為其國內私人公司的一切外空活動承擔責任。”

專家表示，衛星在發射之前都是經過精密的軌道設定的，因此真正會發生“碰撞”的可能性很小。北斗三號系統衛星總設計師、中科院微小衛星創新研究院副院長林寶軍對第一財經記者表示，目前國際上雖然還沒有完善的協調機制，但是各個國家對自己發射的衛星是有及時追蹤和控制能力的，在地面上也可以操控天上衛星的運行軌跡。

衛星撞車的風險幾何?

SpaceX衛星導致的中國空間站的緊急避險事件，引起中國相關機構高度警惕。

就在幾天前，天宮空間站兩名中國航天員剛剛完成了第二次出艙活動。

目前尚不清楚聯合國報告中提到的星鏈衛星是否試圖自行離開中國空間站。中國提交的報告顯示，在10月的一次近距離接觸中，星鏈衛星的“機動策略未知，軌道誤差難以評估”，促使空間站緊急調整軌道并“避免潛在的碰撞”。

Starlink網站的信息顯示，星鏈衛星中嵌入了自動避碰技術，如果它們檢測到與即將到來的太空垃圾、空間站或任何其他太空飛行物的潛在碰撞，它們可以自動躲避。馬斯克也在推特上回應稱，部分Starlink衛星軌道已進行調整，以減少發生碰撞的可能性。

美國哈佛史密森天體物理學中心的天文學家喬納森·麥克道爾(Jonathan McDowell)日前在推特上發表了自己的分析，鑒于中國空間站處于穩定軌道，他認為SpaceX有主動規避并事先通知中方的責任。

他還對這兩次事件的軌道做了分析，星鏈1095和中國空間站在7月相遇時，星鏈在降軌;而10月那次相遇中，星鏈2305在持續升軌，且沒有做任何規避機動。

喬納森·麥克道爾認為，盡管星鏈對其衛星的路徑進行的細微調整可能表明自主系統正在運行，但他仍然呼吁更多的國際協調。“如果沒有國際協調，那么這些自主系統的調整幾乎沒有效果。”他說道。

中國天宮空間站于今年4月開始建造，預計將在四次載人任務后于2022年底完工。

中國航天專家也表示，針對緊急事件已經做了充分的準備預案，一旦出現情況，將會采取相應的措施。

專家表示，衛星在發射之前都是經過精密的軌道設定的，因此真正會發生“碰撞”的可能性很小。林寶軍對第一財經記者表示：“現在衛星運行軌道的規避性都特別強，而且可以提前很久就能預判是否會有撞擊的風險，并能發出監測周圍物體的信號，因此一般情況下都能及時反應避免碰撞。”

針對衛星發射的高度，林寶軍告訴第一財經記者，衛星發射的高度越高信號越弱，傳到地面的延遲也就越長，因此理想的衛星軌道高度一般不能太高，但也不能低于300公里，太低可能會自行墜落。

忙碌擁擠的新太空時代

據統計，目前有大約3萬顆衛星環繞地球運行。

星鏈計劃由馬斯克在2014年提出，試圖建立覆蓋全球的衛星互聯網，并在2019年將首批60顆衛星送入太空。據報道，迄今為止SpaceX已經發射了近1900枚衛星，該項目計劃向太空發射1.2萬顆衛星——這些衛星部署完成后，將可以向全球提供寬帶服務，并降低網絡延遲。

SpaceX只是眾多航天公司中具有代表性的一家。上個月，包括亞馬遜、波音、OneWeb等在內的約十家企業和組織向美國聯邦通信委員會(FCC)申請了近4萬顆衛星的發射批準，用以新建或擴建寬帶網絡，這些公司都希望使用所謂的V波段頻譜，向全球提供來自太空的寬帶服務。

以亞馬遜為例，該公司正在努力建立一個最初由3236顆衛星組成的名為Project Kuiper的星座。在此基礎上，亞馬遜又提出了多達7774顆衛星的申請，阿斯特拉(Astra)公司的衛星申請數量更是多達13620顆，OneWeb和波音也分別新申請了6372顆和5789顆衛星。

FCC此前還授權SpaceX發射約7500顆V波段星鏈衛星。根據星鏈第二代“Gen2”系統規劃，將需要部署近3萬顆衛星。

不過，近地軌道衛星數量激增的一個主要問題是碰撞和產生新的空間碎片的風險。科學家們已經敦促各國政府共享數據，以降低發生災難性太空碰撞的風險。

麥克道爾表示，近年來，國際空間站(ISS)不得不多次避開反衛星試驗產生的碎片。“這是一個忙碌而擁擠的新太空時代的特征。”

專門為電信和衛星行業企業進行估值的咨詢公司Summit Ridge集團總裁穆西(Armand Musey)提到一種叫做“凱斯勒綜合征”(the Kessler syndrome)的現象。該理論由美國科學家唐納德·凱斯勒(Donald Kessler)于1978年提出，認為在太空垃圾過于密集的情況下，一顆衛星偏離軌道或者遭到一顆流星的撞擊時會產生連鎖反應，進而有大量衛星被毀，對國際空間站等航天器安全構成威脅。

“空間碎片是該行業日益重要的問題之一。”穆西表示，“如果那里有太多衛星，并且它們開始相互碰撞，就會產生連鎖反應，這被稱為凱斯勒綜合征。”

針對地球軌道衛星數量激增導致的碰撞和產生新的空間碎片的風險，Summit Ridge集團提議，充分利用自主機動系統以及墜入大氣燒毀報廢的衛星，均是對抗這種風險的方式。

此外，天文學家也對地球軌道大面積部署衛星星座提出抗議。

根據歐洲南方天文臺(ESO)去年發布的一份報告，研究人員表示，近地軌道上的大型明亮衛星星座，將從根本上改變地面光學和紅外天文學，并可能影響全球天文學家的觀測。

ESO榮譽天文學家迪特里希·巴德(Dietrich Baade)教授對第一財經記者表示：“衛星和太空碎片引起了人們的巨大關注，但我很遺憾大量衛星的發射對于天文觀測的影響卻很少有人提及。”

ESO的報告發現，低軌衛星的部署會影響天文學家尋找包括威脅地球的小行星或引力波源的可見光對應物。根據ESO的報告，SpaceX、亞馬遜、OneWeb等公司正在開發的“巨型衛星星座”數量達到18個，這使得ESO的大型望遠鏡將受到這些星座“中等程度”的干擾。所謂“巨型星座”一般由數百或數千顆單獨的衛星組成。(錢童心)