馬斯克的衛(wèi)星，對中國空間站威脅有多大？

實(shí)際上，星鏈早已前科累累。

“如果他們對我們不爽，他們可以把我們的衛(wèi)星（全都）擊落，這可不好……中國可以做到這一點(diǎn)?！?/p>

幾年前，伊隆·馬斯克為了向外界推銷他那1.2萬顆低軌道衛(wèi)星組成的“星鏈”（Starlink）網(wǎng)絡(luò)的“宏圖大計(jì)”之時(shí)，曾祭出自己的看家本事，四處“碰瓷”制造熱度。而上面這番話，就是其于2016年11月在接受美國《商業(yè)內(nèi)幕》雜志采訪時(shí)放的“嘴炮”。

一語成讖。因?yàn)?年以后，隨著星鏈系統(tǒng)的衛(wèi)星，在短時(shí)間內(nèi)連續(xù)兩次逼近中國的載人空間站核心艙“天和”，玩起了貨真價(jià)實(shí)的太空“碰瓷”，大家也確實(shí)生出了將他那一地?cái)偟男l(wèi)星全部“揚(yáng)了”的心……

01、星鏈碰瓷“天和”

就在幾天前，中國常駐維也納聯(lián)合國和其他國際組織代表團(tuán)，以極其罕見地以普通照會的方式，向聯(lián)合國秘書長通報(bào)了美國太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的惡行：該公司發(fā)射并規(guī)模部署的“星鏈”低軌道星座系統(tǒng)所屬衛(wèi)星，在最近5個(gè)月內(nèi)，曾經(jīng)兩次異常接近中國空間站，迫使中國空間站不得不采取預(yù)防性碰撞規(guī)避控制。

▲正式遞交這種照會，于外交層面上基本屬于“拍桌子”了

眾所周知，我國政府迄今仍奉行“安靜外交”政策，強(qiáng)調(diào)建設(shè)性和有效的幕后接觸，通過和平方式處理和解決各類爭議。而本次居然一反常態(tài)，以外交照會的形式揭發(fā)一家私營企業(yè)的惡行，某種程度上已近乎于拍桌子。

從中方提交的照會文件以及官方披露的信息中，我們可以清晰地還原出兩次異常接近事件的經(jīng)過。

今年5月16日至6月24日，星鏈-1095衛(wèi)星因未知原因，從555千米軌道上，持續(xù)降軌機(jī)動(dòng)至平均軌道高度382千米并保持在該軌道高度運(yùn)行。

7月1日，我國空間預(yù)警系統(tǒng)判定：星鏈-1095衛(wèi)星會與天和核心艙出現(xiàn)近距離接近狀況。出于安全考慮，中國空間站被迫于當(dāng)天晚上啟動(dòng)推進(jìn)裝置，主動(dòng)進(jìn)行緊急避碰。

本以為是一起偶發(fā)事件，但未曾想到的是，僅僅不到4個(gè)月的時(shí)間，類似的情況又給你再來了一遍。

▲天和組合體目前的狀態(tài)

2021年10月21日，我國空間預(yù)警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)，星鏈再次異動(dòng)，2305號衛(wèi)星出現(xiàn)連續(xù)性的軌道機(jī)動(dòng)。鑒于該衛(wèi)星的機(jī)動(dòng)策略未知，且暫時(shí)無法評估軌道誤差，為確保在軌航天員安全，“天和”于當(dāng)日再次啟動(dòng)推進(jìn)器，實(shí)施緊急規(guī)避機(jī)動(dòng)。

根據(jù)SpaceX公布的數(shù)據(jù)，單顆星鏈衛(wèi)星的重量約為260kg。而目前在軌運(yùn)行的“天和”與天舟三號、神舟十三號組合體，如果算上3名宇航員與此前由天舟二號轉(zhuǎn)運(yùn)的物資，在軌總質(zhì)量超過40噸。

0.26噸的衛(wèi)星，“異常接近”這個(gè)超過40噸的龐然大物，看上去頗有幾分“自行車別大公共”的味道。然而在近地軌道上，即便是幾克重的衛(wèi)星碎片，也能對其他在軌航天器造成嚴(yán)重?fù)p害。

1983年,美國的“挑戰(zhàn)者號”航天飛機(jī)在軌執(zhí)行任務(wù)時(shí)，就曾在一側(cè)舷窗上發(fā)現(xiàn)一道數(shù)厘米長的裂口，被迫提前終止任務(wù)返回地面。NASA事后的分析認(rèn)為，導(dǎo)致舷窗破損的原因，是“挑戰(zhàn)者”號遭到了一塊直徑約0.2毫米，重量僅幾十毫克的航天器涂料碎片的撞擊。

考慮到最糟糕的情況，假如我們沒有及時(shí)發(fā)現(xiàn)這兩次異常接近事件，而最后星鏈-1095或者星鏈-2305竟然與“天和”發(fā)生了碰撞。那么，縱然美國的衛(wèi)星因?yàn)閼沂獾馁|(zhì)量而粉身碎骨，但我們的核心艙也必然遭到重創(chuàng)。而留守其中的中國航天員，想必也是恐怕兇多吉少。

太空站核心艙被撞毀，可謂天大的事。而若是還有航天員因此喪命，那就是塌天的大事了。

航天員，從來就不是一般人。若以位于海平面以上100公里高度的卡門線作為基準(zhǔn)，那么迄今為止全世界有幸越過這條線的人，也不過剛過六百之?dāng)?shù)而已。

無論是人民解放軍航天員大隊(duì)的成員，還是歐空局、NASA或者俄聯(lián)邦航天局的太空人，執(zhí)行太空任務(wù)的宇航員，無一不是地球上這70億人類中的英杰。在任何一次太空任務(wù)中，參與并進(jìn)入外層空間的航天員，都是人類事實(shí)上駐在外層空間的使節(jié)。

可以想見，任何一個(gè)太空項(xiàng)目，如果出現(xiàn)了宇航員傷亡的極端狀況，都必然對全社會的心理造成嚴(yán)重沖擊。無論是否是項(xiàng)目本身的原因，都難逃取消或者“凍結(jié)”的命運(yùn)。例如2003年導(dǎo)致7死的“哥倫比亞”號航天飛機(jī)解體事故，便是促成整個(gè)航天飛機(jī)項(xiàng)目遭廢棄的重要原因。

正因?yàn)槿绱?，這兩次并未造成實(shí)際后果的異常接近事件，引起了我國官方、乃至于大部分國民的震怒。而更加諷刺的是，這兩起惡劣事件發(fā)生的當(dāng)口，美國政府還在大言不慚地攻擊俄羅斯“制造的太空碎片威脅國際空間站”……

02、極其惡劣的“占坑”行為

“有能耐你也去占?。　?/p>

兩年前，筆者曾在航空航天港論壇與人交流時(shí)，談及星鏈項(xiàng)目隨意占據(jù)軌道資源的問題。然后就有馬斯克的鐵粉蹦出來，理直氣壯地放出了此話。

自從1957年10月4日，前蘇聯(lián)將人造地球衛(wèi)星1號送入軌道起，直至2017年。在這60年時(shí)間里，各國因?yàn)樘沼?jì)劃、導(dǎo)彈試驗(yàn)、以及各種意外，在環(huán)繞地球軌道上留下了約3.65萬個(gè)大于10厘米的小型物體，其中包括超過4500顆已經(jīng)報(bào)廢和仍在使用中的衛(wèi)星，巨大的國際空間站，以及尚待裝配拓展艙的中國空間站。

此外，還有約90萬顆大小在1厘米至10厘米之間的殘骸，以及推測總量不小于1.28億的，小于1厘米的碎片，游蕩在外層空間。這些碎片或者來自失敗的太空任務(wù)、或是各國的反導(dǎo)、反衛(wèi)星試驗(yàn)的殘留。

而這一些，已經(jīng)是相對小心謹(jǐn)慎使用軌道資源的結(jié)果了。

前人謹(jǐn)小慎微，后來者馬斯克卻并不太當(dāng)回事。由其參與構(gòu)想的星鏈，走的是低成本路線，單顆衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命僅5年，發(fā)射采取批量模式，通常以60顆一組的方式打包送入軌道。馬斯克公開表示過，無所謂個(gè)別衛(wèi)星突然失效或者損壞，當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)失效衛(wèi)星數(shù)量達(dá)到一定比例后，直接補(bǔ)射一批就是了。

以2019年5月23日發(fā)射入軌的第一批60顆衛(wèi)星為例，發(fā)射入軌至今已有26顆墜入大氣層燒毀，另有8顆發(fā)生了顯著的軌道變化，疑似失效。僅僅2年半時(shí)間，即衛(wèi)星設(shè)計(jì)壽命的一半時(shí)間，目前仍舊在軌處于工作狀態(tài)的僅剩下26顆而已。

對于到壽衛(wèi)星的處置問題，SpaceX看似有著詳盡的解決辦法。每一顆星鏈衛(wèi)星，都安裝了一套霍爾推進(jìn)器。根據(jù)計(jì)劃，在發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星故障或者壽命即將期滿時(shí)，SpaceX的地面控制人員會啟動(dòng)推進(jìn)器，將衛(wèi)星送入大氣層銷毀。此外，霍爾推進(jìn)器還能幫助衛(wèi)星進(jìn)行有限的軌道機(jī)動(dòng)，對于調(diào)配星鏈系統(tǒng)的星座布局，有一定的作用。

這個(gè)措施看似完善，實(shí)際執(zhí)行中卻總是遇到問題。例如上面提到的首批60顆衛(wèi)星中，迄今已有8顆處于失效狀態(tài)。

導(dǎo)致這種情況的原因，除了衛(wèi)星采用低規(guī)格商用部件，不如正規(guī)航天器那么耐久以外，外層空間遍布的高能粒子輻射，也是原因之一。由于星鏈衛(wèi)星過于強(qiáng)調(diào)低成本，本身尺寸又不大，勢必導(dǎo)致其無法和正規(guī)衛(wèi)星一樣，部署完善的屏蔽防護(hù)。單粒子故障這種航天器的“牙疼”問題，想必對其也是家常便飯。

由于屏護(hù)較差，隨著在軌時(shí)間的增加，在高能粒子的反復(fù)轟擊下，衛(wèi)星內(nèi)元器件出現(xiàn)永久故障的概率弊端積累。最后，無論損壞的是故障檢測裝置、與地面的通訊控制系統(tǒng)，或者是推進(jìn)器本身，都必然會導(dǎo)致衛(wèi)星的失效，成為了在軌運(yùn)行的太空垃圾之一。

當(dāng)然，除了技術(shù)上的問題外，人為因素也是星鏈目前橫沖直撞的主要原因。早在首批星鏈衛(wèi)星上天后不久，歐空局管理下的氣象衛(wèi)星“風(fēng)神”為了緊急規(guī)避星鏈-44衛(wèi)星的異常接近，就被迫以額外消耗推進(jìn)劑犧牲在軌壽命為代價(jià)，主動(dòng)進(jìn)行規(guī)避機(jī)動(dòng)。

SpaceX事后對此的解釋是：該衛(wèi)星當(dāng)時(shí)正在測試軌道自動(dòng)脫離（進(jìn)入大氣層自毀）技術(shù)。

截至今年11月，星鏈已在軌部署超過1700顆衛(wèi)星。而已經(jīng)被披露出來的與其他航天器異常接近事件，已經(jīng)有3起之多。所以請?jiān)O(shè)想一下，假如4.2萬顆衛(wèi)星全部部署到位，屆時(shí)，近地軌道上又會開啟多么精彩紛呈的一場太空碰碰車大賽？

想必在不斷的碰撞中，軌道上的碎片數(shù)量將在短時(shí)間內(nèi)以指數(shù)級增長。隨后，大量的碎片將在慣性和引力的作用下，匯聚成幾條主要環(huán)帶，并在太陽的光芒下熠熠生輝……

事實(shí)上，把大量衛(wèi)星打上軌道去“占坑”，這并不是什么了不得的技術(shù)。

2018年6月，印度曾就以其60年代水準(zhǔn)的PSLV-C37火箭（近地軌道載荷僅3.25噸），執(zhí)行了一次104星入軌的任務(wù)。而中、俄以及歐洲，都已研發(fā)相似技術(shù)，可以隨時(shí)部署與星鏈類似的分布式全球通訊用星座系統(tǒng)。

而阻止各太空強(qiáng)國仿效星鏈的根本原因，除了經(jīng)濟(jì)和基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)上無此必要外，更有一種基于責(zé)任感的，以及顧忌自身“吃相”的心態(tài)。

畢竟誰也不愿意有朝一日，自己的子孫在和他的小伙伴們一起仰望星空時(shí)，有人會指著天上熠熠生輝的光環(huán)吐槽——這就是你爸爸/爺爺當(dāng)年干的好事！

最初的“星鏈”計(jì)劃，打算用12000顆通信衛(wèi)星組成覆蓋全球，組成一個(gè)龐大的星座系統(tǒng)，以解決地球上絕大部分區(qū)域高速上網(wǎng)的問題。

星鏈計(jì)劃部署的星座系統(tǒng)，其早期布局分為三層：

第一層，7500顆衛(wèi)星（V波段）部署在340公里的近地軌道上；

第二層，1440顆衛(wèi)星部署在550公里高度；

第三層，2825顆衛(wèi)星（Ku波段與Ka波段）部署在1110公里高度。

到了2019年10月，美國再次向國際電信聯(lián)盟提交申請，把“星鏈”衛(wèi)星的總數(shù)擴(kuò)大到42000顆。

42000這個(gè)數(shù)字看似巨大，但只要軌道高度布局合理，理論上也不至于對其它航天器造成太大影響。電影《地心引力》中，稠密的太空垃圾云將整個(gè)國際空間站撕成碎片的景象，畢竟只是電影的演繹。

而且根據(jù)SpaceX的規(guī)劃，全部衛(wèi)星都會避開距離地面360~430公里的高度，因?yàn)檫@里是載人空間站所處的圈層。在必要時(shí)，空間站需要足夠的空間來進(jìn)行規(guī)避太空垃圾的機(jī)動(dòng)。

然而在“天和”最近所遭遇到的兩次事件中，SpaceX顯然都未遵守此前對外發(fā)布的規(guī)劃。其衛(wèi)星隨意機(jī)動(dòng)切入空間站軌道，事先毫無計(jì)劃性，也并不主動(dòng)向相關(guān)方進(jìn)行通報(bào)和預(yù)警。

外層空間屬于全人類，這是當(dāng)今全世界的共識。歸根結(jié)底，縱使我們的技術(shù)已經(jīng)允許人類隨意進(jìn)入軌道，飛向整個(gè)太陽系甚至更遠(yuǎn)的地方，我們也許需要跨過自家的門檻，才能邁向“星辰大海”的。

一個(gè)值得注意的情況是，隨著相關(guān)新聞的發(fā)酵，海外媒體已經(jīng)開始注意到了中國輿論對SpaceX甚至馬斯克本人的聲討。而且這一次，海外媒體居然一反常態(tài)，包括常年“陰間”中國一切的BBC在內(nèi)，在對該事件的解讀中秉持了客觀到反常的立場，而沒有按照慣例絞盡腦汁設(shè)法抹黑中國的一切。

雖然我們早已經(jīng)不在乎歐美媒體的態(tài)度，但這一狀況至少也從側(cè)面說明了各方對SpaceX這一系列“碰瓷”行為的看法。

美國是《外層空間條約》的簽訂方，該條約規(guī)定并約束所有締約國，在外層空間的行動(dòng)準(zhǔn)則。所以美國政府對于約束本國公司遵守該條約，有著理所當(dāng)然的義務(wù)。

任何國家和企業(yè)，在任何時(shí)候，都不應(yīng)漠視他國太空資產(chǎn)的安全，更不能對別國航天員的生命安全構(gòu)成侵害。因?yàn)樘帐菍儆谏嬖谶@顆星球上的全體人類的，而非是伊隆·馬斯克之輩為所欲為的游樂場。

微信號｜汽車公社 C次元

作者：查攸吟