【4,300吨太空垃圾,且数量还在增加:又有一颗卫星解体,加剧了轨道碎片问题】

理性闲谈天下事 2024-10-23 16:51:01

【4,300 吨太空垃圾,且数量还在增加:又有一颗卫星解体,加剧了轨道碎片问题】

(phys.org)一颗大型通信卫星在轨道上解体,影响了欧洲、中非、中东、亚洲和澳大利亚的用户,并使得地球附近日益增多的太空垃圾变得更加严重。

国际通信卫星组织 33e 卫星位于围绕赤道的地球静止轨道上,距离印度洋上空约 35,000 公里,提供宽带通信。

10 月 20 日的初步报道称,国际通信卫星组织 33e 号卫星突然断电。数小时后,美国太空部队证实,该卫星似乎已解体成至少 20 块碎片。

那么发生了什么?随着越来越多的卫星进入轨道,这是否预示着未来的发展趋势?

1、太空侦探故事

目前尚无关于 Intelsat 33e 解体原因的确切报道。不过,这并不是第一次发生此类事件。

在过去,我们曾目睹过故意毁坏卫星,意外碰撞以及由于太阳活动增强而导致卫星丢失的事件。

我们所知道的是,Intelsat 33e 在轨道上曾出现过问题。该卫星由波音公司设计和制造,于 2016 年 8 月发射。

2017 年,据报道,由于控制卫星高度和加速度的主推进器出现问题,该卫星到达预定轨道的时间比预期晚了三个月。

当卫星执行所谓的“位置保持”活动(保持其在正确的高度)时,出现了更多的推进问题。它消耗的燃料比预期的多,这意味着它的任务将提前 3.5 年左右结束,即 2027 年。由于这些问题,国际通信卫星组织提出了 7800 万美元的保险索赔。

然而,据报道,该卫星解体时并未投保。

国际通信卫星组织正在调查问题所在,但我们可能永远无法知道卫星碎裂的具体原因。我们确实知道,另一颗同型号的国际通信卫星组织卫星——波音制造的 EpicNG 702 MP 于 2019 年发生故障。

更重要的是,我们可以从解体的后果中吸取教训:太空垃圾。

2、30 只蓝鲸大小的太空垃圾

地球轨道上的垃圾数量正在迅速增加。欧洲航天局 (ESA)估计,轨道上大于 10 厘米的垃圾超过 40,000 块,小于 1 厘米的垃圾超过 1.3 亿块。

地球轨道上的人造太空物体总质量约为13,000 吨。这大约相当于 90 头成年雄性蓝鲸的质量。其中约三分之一是碎片(4,300 吨),大部分是剩余的火箭体。

追踪和识别太空垃圾是一项艰巨的任务。在更高的高度,例如 Intelsat 33e 的轨道高度约为 35,000 公里,我们只能看到一定尺寸以上的物体。

关于国际通信卫星组织 33e 失踪最令人担忧的事情之一是,解体时产生的碎片可能太小,我们无法利用现有的设施从地面看到。

过去几个月发生了多起退役和废弃物体在轨道上不受控制解体的情况。

6 月,RESURS-P1 卫星在低地球轨道(高度约 470 公里)断裂,产生 100 多块可追踪的碎片。此次事件还可能产生更多因太小而无法追踪的碎片。

7 月,另一颗退役卫星——国防气象卫星计划 (DMSP) 5D-2 F8 航天器——解体。8 月,长征六号甲 (CZ-6A) 火箭的上面级碎裂,产生至少 283 块可追踪碎片,以及可能数十万块无法追踪的碎片。

目前尚不清楚最近发生的这一事件是否会影响轨道上的其他物体。因此,持续监测天空变得至关重要,以了解这些复杂的太空垃圾环境。

3、谁该负责?

当太空垃圾产生时,谁负责清理或监测它?

原则上,如果可以证明过错,发射物体进入太空的国家应承担责任。1972 年《空间物体所致损害国际责任公约》对此进行了探讨。

但实际上,责任往往很少。第一笔有关太空垃圾的罚单是美国联邦通信委员会于 2023 年开出的。

4、展望

随着人类加速利用太空,地球轨道变得越来越拥挤。为​​了管理轨道碎片的危害,我们需要持续监测和改进跟踪技术,同时刻意努力减少碎片数量。

大多数卫星距离地球比 Intelsat 33e 近得多。通常,这些低地球轨道卫星在任务结束时可以安全地从轨道上降落(或“脱离轨道”)而不会产生太空垃圾,尤其是通过一些提前规划。

9 月,欧空局的Cluster 2“萨尔萨”卫星脱离轨道,定向重返地球大气层,并安全燃烧。

当然,太空物体越大,产生的碎片就越多。例如,美国宇航局轨道碎片计划办公室计算出,如果国际空间站在轨道上解体,将产生超过 2.2 亿块碎片。

因此,国际空间站 (ISS) 在 2030 年运行寿命结束时脱离轨道的规划目前正在顺利进行中,合同已授予SpaceX。

目前尚不清楚对于 Intelsat 33e 案件是否会处以类似的罚款。

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