深蓝色的畅想 發表於 2022-6-11 17:28:07

卫星相撞概率虽低,避让却很麻烦

相撞概率虽低,避让却很麻烦卫星相撞的概率虽低,空间碎片却不可不防。看过电影《地心引力》的朋友,想必都会对这些太空垃圾的威力留下深刻印象。2009年美俄卫星相撞后,双方一度为事故责任发生了争执,但后来美方承认了自己在预警方面的失职。负责追踪太空残骸的美国国防部事后表示,当时太空垃圾多达18000个,国防部无法逐一追踪,根本不可能预测这种相撞事故。高珊介绍,如今地球附近被记录在案的废弃航天器以及空间碎片,已经超过5万个。不过,人类对太空垃圾的监测能力也大有提高。庞之浩说,多个国家合作建设了地面太空监视系统,通过雷达、光学等手段,对在轨航天器及空间碎片的动态进行监视。2010年9月,美国还发射了天基太空监视系统首颗卫星,让其与地面系统合作,形成天地一体化的太空监视网。随后,加拿大、德国、意大利等国,也在太空计划中开展了天基太空碎片监测的尝试。有较为精密的太空监测作为基础,使人类具备更强的为航天器预测风险,以及帮它们化险为夷的能力。高珊说,航天器设计上有一门专业叫做“空间碎片防护”,是利用强度较高的材料,在航天器表面加上一层“铠甲”。另外航天器设计布局时,也会有所考虑,避免把比较脆弱的部件暴露在外。这样,当遇到比较细微的空间碎片时,航天器具有一定的抵御能力。如果面对较大的空间碎片,就需要航天器主动躲避了。国际空间站、天宫二号等都曾为此实施过变轨。庞之浩说,卫星自身拥有推进器,是具备变轨能力的。例如卫星被火箭发射到预定轨道后,就需要自身发动机点火工作,飞到最终的工作轨道。也有一些遥感卫星,会根据任务需求实施轨道机动,对指定位置开展观测。高珊介绍,为躲避障碍物而实施变轨,事先需要一段准备过程。一般来说,太空监视系统会提前数天发现卫星可能遇到的险情,并发出预警,随后系统会持续监测相关卫星和空间碎片的动态,不断更新数据。地面飞控人员则需提前制定合适的预案,如果确定存在碰撞风险,就要在适当的时候以最小的代价来采取措施。毕竟轨道机动需要消耗燃料,这直接关系着卫星的工作寿命。庞之浩说,通常航天器的避让方案都是略微提升轨道高度。此次“风神”也是如此,欧空局在两颗卫星相距半圈时,提高了“风神”的轨道高度,让它从“星链”的头顶飞过。但这种变轨也很麻烦。欧空局后来抱怨说:“这些避撞机动要花很多时间来准备,包括要确定所有在用航天器的未来轨道位置,还要计算相撞风险和各种不同行动的潜在后果。”
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