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科学家说,太空探索技术公司的“星链”卫星负责一半以上的轨道上的近距离接触

太空探索技术公司(SpaceX)在轨道上运行的Starlink互联网卫星的艺术家插图。该公司赢得了一份美国导弹预警卫星的合同。
太空探索技术公司(SpaceX)在轨道上运行的Starlink互联网卫星的艺术家插图。 (图片来源:SpaceX公司)

由于与其他航天器和太空垃圾的碰撞,卫星星座的操作者经常被迫移动他们的卫星。,谢谢SpaceX是根据现有数据的估计,这种危险的接近星链的卫星的数量将继续增长。

SpaceX是我们据英国南安普顿大学宇航研究小组负责人休·刘易斯(Hugh Lewis)说,仅卫星一项,两艘航天器每周就会发生约1,600次近距离接触。这些接触包括两艘航天器相距0.6英里(1公里)的情况。

刘易斯是欧洲太空碎片方面的主要专家,他根据苏格拉底(卫星轨道连接报告,评估太空中的威胁遭遇)数据库提供的数据,定期估计轨道上的情况。该工具由celstrack管理,提供关于卫星轨道的信息,并模拟它们未来的轨道,以评估碰撞风澳门金莎网上游戏险。

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刘易斯定期在推特上发布更新,并在反映星链星座快速部署的数据中看到了令人担忧的趋势。

刘易斯告诉Space.com:“我查看了2019年5月Starlink首次发射时的数据,以了解这些巨型星座的负担。”“从那时起,苏格拉底数据库收集到的相遇次数增加了一倍多,现在Starlink占了所有相遇次数的一半。”

目前的1600次近距离飞行包括两颗星链卫星之间的飞行。除了这些遭遇,Starlink卫星每周接近其他运营商的航天器有500次。

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相比之下,Starlink的竞争对手OneWeb刘易斯的数据显示,美国航空公司目前正飞行着250多颗卫星,每周与其他运营商的卫星进行80次近距离飞行。

而且情况肯定会变得更糟。只有1700个卫星到目前为止,预计将有数万个星座被送入轨道。刘易斯的计算表明,一旦SpaceX发射第一代星座的12,000颗卫星,Starlink卫星将参与90%的近距离接近。

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碰撞险

总部位于科罗拉多州博尔德的Kayhan Space的首席执行官和联合创始人Siemak Heser证实了这一趋势。他的公司开发了一种商业自主太空交通管理系统,据估计,管理约50颗卫星的运营商平均每周将收到300个官方连接警报。这些警报包括遇到其他卫星以及碎片。在这300个警报中,多达10个需要操作人员执行澳门金莎网上游戏回避策略Hesar告诉Space.com。

Kayhan Space的估计是基于美国空间监视网络.这个由美国太空部队管理的雷达和望远镜网络,密切监视约3万颗活的和报废的卫星以及4英寸(10厘米)大小的碎片,并提供轨道物体最准确的位置数据。

Hesar补充说,这个目录的规模预计在不久的将来会增加十倍,部分原因是像Starlink这样的巨型星座的增长,部分原因是传感器的改进,使探测更小的物体成为可能。目录中的对象越多,意味着更危险的近距离接触。

“这个问题真的失去了控制,”Hesar说。“目前到位的流程是非常手动的,不可扩展,如果发生碰撞,可能受到影响的各方之间没有足够的信息共享。”澳门金莎网上游戏

他把这个问题比作在高速公路上开车,却不知道前面几英里处发生了车祸。如果两艘宇宙飞船在轨道上相撞,碰撞产生的碎片云将威胁到在同一区域运行的其他卫星。

Hesar说:“你希望对在附近飞行的其他行动者有这种态势感知。”

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地球周围的卫星和空间碎片的可视化。 (图片来源:美国国家航空航天局)

糟糕的决定

尽管存在这些担忧,但迄今为止只有三次确认的轨道碰撞发生了。本周早些时候,来自马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家和卫星跟踪者乔纳森·麦克道尔在空间跟踪数据中发现了中国气象卫星的证据也被改成1-02实际上,它是被一块太空碎片击中的。

史上最严重的太空碰撞2009年2月,美国通信卫星铱星33号和俄罗斯报废的军用卫星Kosmos-2251号在海拔490英里(789公里)的高空坠落。事故产生了1000多块大于4英寸(10厘米)的碎片。其中许多碎片随后卷入了更多的轨道事故。

Lewis担心,随着近通道数量的增加,运营商在某一时刻做出错误决策的风险也会增加。躲避机动需要消耗燃料、时间和精力。因此,操作人员总是仔细评估此类风险。然而,在发出警报后不进行规避机动的决定,比如2009年铱星公司发出的警报,可能会使轨道环境混乱多年甚至几十年。

刘易斯说:“在你每天都收到警报的情况下,你不可能应对所有事情。”“演习使用推进剂,卫星无法提供服务。所以一定有一个阈值。但这意味着你要承担一定的风险。问题是,在某些时候,你可能会做出错误的决定。”

Hesar说,卫星位置和碎片的不确定性仍然相当大。如果是运行中的卫星,误差可能高达330英尺(100米)。当涉及到一块碎片时,其确切位置的不确定性可能在一英里或更多。

Hesar说:“这个物体可能在这个数公里的气泡中的任何地方。”“目前,以及在可预见的未来,逃避是我们最好的选择。那些说‘我要冒险’的人,在我看来,这是不负责任的行为。”

2019年9月,欧洲航天局的风监测卫星Aeolus危险地接近了SpaceX的一艘Starlink航天器。宇航局不得不移动宇宙飞船以防止碰撞。 (图片来源:ESA)

刘易斯担心的是星链这一单一行动者对轨道运行安全日益增长的影响力。他说,尤其是因为这家航天公司最近才进入卫星运营领域。

"我们相信一家公司能做正确的事," Lewis说。“我们所处的情况是,我们看到的大多数演习都将涉及星链。他们以前是发射供应商,现在是世界上最大的卫星运营商,但他们只做了两年,所以有一定的经验不足。”

太空探索技术公司依靠自动避碰系统使其机队远离其他航天器。然而,这有时可能会带来进一步的问题。刘易斯说,自动轨道调整改变了预测的轨道,因此使碰撞预测更加复杂。

"Starlink并未公布他们正在进行的所有操作,但据信他们一直在做许多小的修正和调整," Lewis说。“但这给其他人带来了问题,因为没有人知道卫星将在哪里,以及它在未来几天将做什么。”

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特丽莎Pultarova
特蕾莎是伦敦的一名科技记者、视频制作人和健康博主。澳门金沙网络娱乐场她来自捷克共和国的布拉格,职业生涯的前7年,她在捷克国家电视台担任记者、编剧和各种电视节目主持人。后来,她中断了职业生涯,继续深造,在获得布拉格查尔斯大学新闻学学士学位的同时,又获得了法国国际空间大学的理学硕士学位。她热衷于营养学、冥想、心理学和可持续发展。