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星链计划发送42000颗卫星,3%失效变太空垃圾

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人类可能是目前已知唯一可以向太空扔垃圾的物种,这句话并不「凡尔赛」,甚至还有着一丝无奈。

我们还远远做不到低成本发送生活垃圾到太空,上面这句话里说的垃圾,指的是「废弃或损坏的卫星及碎片」,它们越来越多,静静地围绕着地球转动,变成一张名副其实的「网」。

如果人类把眼光放向更远的太空时代,可以这样说,太空垃圾和生活垃圾问题同样严重,区别只在于这些垃圾围住的是城市,还是地球。

马斯克的星链卫星,科学家说约 3% 失效了

SpaceX 的星链计划自诞生之初就引起了超高关注,热度一直不减,不仅因为这项计划的「大胆」属性,还因为它预计发射的卫星总数量达到了一个惊人的数字:42000 颗。

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之所以要发射这么多颗卫星,是因为星链计划打算建立一个覆盖全球的卫星网络,为地球上的用户提供宽带服务,一定程度上解决边远地区和自然环境特殊区域的网络问题 —— 在人烟稀少或人迹罕至的地方,建立时时需要人力维护的基站是不怎么经济的商业行为。而根据欧洲航天局太空碎片办公室(SDO)资料显示,到 2020 年 2 月,地球轨道上大约有 5500 颗卫星。

也就是说,仅一个星链计划发射的卫星总量,就是之前在轨道卫星总数的 7 倍多。

不管卫星这个词听起来多么有科技感,说到底它仍然是一个大号的「电子产品」,还要经历升空和变轨等多种考验,出现故障是在所难免的事情。

https://image.angelyun.com/2020/10_26/oid488406_3.jpeg图片来自:NASA(Unsplash)哈佛-史密松天体物理学中心的天文学家乔纳森·麦克道尔对照了 SpaceX 和美国政府的数据后,推测目前已发射上天的 800 多颗星链卫星中,有大约 3% 可能已经失效,失效的卫星「可能已经解体或坠入大气层燃烧」。

3% 的低故障率,为什么还会引人担忧?

天文学家乔纳森·麦克道尔表示,3% 的故障率是一个正常的水平,而 Space X 认为故障率只有 1% 左右,也就是说,SpaceX 也认可故障存在并承认了故障已发生的事实。如果按 3% 的故障率推算,42000 颗卫星中大约会有 1260 颗失效,如果按 1% 的故障率算,这个数字为 420 颗。

https://image.angelyun.com/2020/10_26/oid488406_5.jpeg电影《机器人总动员》展示了被失效卫星包裹的地球根据欧洲航天局太空碎片办公室(SDO)资料显示,到 2020 年 2 月,有大约 3200 颗失效卫星,而在此之后仅星链计划一个项目的故障失效卫星,可能就达到了人类几十年失效卫星总数的 12% - 38%。目前世界各国都在筹建太空互联网,即将发射的卫星数量呈几何级上升。有科学家预测,未来计划发射的卫星总数可能超过 10 万颗,无论按按 3 % 还是 1% 的故障率算,失效卫星都是一个庞大的数字。离开总数谈发生率,都是……

不少人觉得,卫星很小,太空很大,卫星对于太空来说连一颗沙子都算不上,失效了也就失效了。但实际上失效的卫星就像一颗颗定时炸弹,随时可能给其它卫星带来毁灭性的伤害。

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星链计划官网介绍,卫星寿命终止时,会利用机载推进系统进行离轨

不过,卫星是一个精密化设计的仪器,内部空间寸土寸金,看似简单的「留后门」操作,可能会带来成本上升或风险增大等问题,所以有很多卫星是没有这个设计的。

3.太空葬

有些卫星属于中高轨道卫星,离地球大气层太远,最终被推向的不是大气层,而是太空。

不过由于一般卫星预留的燃料很少,不足以让失效卫星飞向太空深处,仅仅是飞向不重要或用不着的太空轨道,仍然会围绕着地球。

4.主动清理

2016 年 6 月 25 日中国「长征七号」成功发射,一台名为「遨龙一号」的空间碎片主动清理飞行器一同进入太空,被誉为「太空清道夫」,可以用机械臂抓取卫星和太空碎片,带入大气层烧毁。

除了用机械臂抓取,还有喷射网捕获失效卫星,激光射击失效卫星等方法。可以这样说,「保守疗法」仍占多数,主动治疗手段也越来越多。

https://image.angelyun.com/2020/10_26/oid488406_14.jpeg前进!前进!前进!

俄国科学家齐奥尔科夫斯基说过:「地球是人类的摇篮,但是人类不能永远生活在摇篮里。」

随着社会进步,人类享受着地球摇篮保护时,也面临着部分资源短缺的境地,生产力和生产水平的提升总是受限于人类文明的发展客观进程,不断催生不可调和的资源矛盾,最终走向经济危机甚至战争。

如果我们能进一步探索和开发太空资源,一定程度上可以缓解或解决这种「地球病」。发射卫星是人类真正走入太空的第一步,无数个纪元以后,必将被新人类载入史册。

只是当人类真正打算移民到太空另一颗星球时,如果那些漂浮在地球上空的成千上万颗的失效卫星,变成了人类征战太空的最大绊脚石,那就太黑色幽默了。

无论是探索太空,还是清理太空垃圾,我们的选择只有一个:前进,前进,前进!

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