太空中的卫星已「泛滥成灾」,科学家考虑让它们提前退休


随着航天器硬件价格和发射成本的降低,大量的卫星被发射到太空,用来监测地球、传输数据。然而,一些学术机构担心,激增的卫星数量可能会使本来就已经十分严峻的太空垃圾问题雪上加霜。



数据表明,到2016年年底,地球周围已经有1459颗卫星在轨运行。预计这个数字还会迅速增加,因为相关公司正相继发射大量的小型航天器。比如,今年年初,Planet Labs向太空发射了88颗微型卫星,用来给地球拍摄照片。虽然Planet Labs的每个卫星单看起来都那么小巧——跟双肩背包大小差不多,重量也只有4公斤左右。但问题在于众多航天公司计划要发射数以千计的该类型卫星,这样一来问题就严重了。


SpaceX计划发射4225颗卫星覆盖整个地球用于互联网连接;三星出于同样目的,计划发射4600颗卫星;波音也不甘人后,准备打造自己专属的数量多达3000个的庞大的卫星“舰队”。以上这些宏伟的卫星发射计划已经让英国南安普敦大学的Hugh Lewis十分担忧了。他担心,在轨卫星数量的增加会使得它们彼此相撞的风险增大,虽然现有的规定要求卫星在到达使用寿命之前的25年时间里被回收,然而这对缓解卫星撞击问题来说,只能是杯水车薪。


Lewis并未满足于简单地去想象会发生的后果,他还用计算机模拟了如果再在轨道上增加1000颗卫星,它们在接下来的200年里会怎样运行,会不会相互撞击。Lewis用超级计算机得出的计算结果表明,如果保持现有的卫星25年退役时间的规定不变,卫星撞击的次数将增加百分之五十。


对此,Lewis解释道:“我们在计算中发现,当把卫星群放置在预定的轨道上时,它们的轨道会和其它航天器的轨道产生交叉。如果卫星在长达25年的时间内穿越有其它物体存在的低空区域,那么它们就很有可能在穿越这片区域时与其中的某个航天器发生撞击。但是如果把25年的期限缩减为5年,撞击发生的可能性就能大大降低。”


你也许会认为,只是增加了百分之五十的撞击概率而已,没什么大不了的,不用杞人忧天。但要知道,撞击概率增加百分之五十就有可能导致凯斯勒症候群(Kessler syndrome)的出现,即一连串的撞击事件最终导致形成一个环绕地球的太空垃圾带(space junk belt),这是科学家一直以来担心的问题。


此种太空垃圾带的形成,可能会毁掉许多现有的卫星,并使新卫星的发射和太空探索变得更加困难。此时,一些激进的观点认为,是时候开始清理卫星撞击后所产生的残骸了,比如,有人设想发射火箭“回收”这些残骸。相比之下,Lewis提议的办法无疑更加简单:强制实行卫星五年退役的规定,而不是现如今的25年退役。为了卫星群和我们的互联网着想,这可能真的是个值得考虑的好主意。




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