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威胁中国空间站的星链卫星,背景不简单

2021-12-29 01:00 管理员 次阅读 条评论

  原标题:威胁中国空间站的星链卫星,背景不简单

  搞明白美国星链卫星的背景,才能更好地理解为什么这次中国要如此严肃地对待。

  这个庞大的超级卫星计划,来自美国SpaceX公司CEO马斯克的狂想。他设想用超过1.2万颗运行在近地轨道的小型卫星,为全球提供高速的网络服务,从而摆脱地面基站的约束。

  在星链计划刚提出时,马斯克的大群拥趸欢呼“自由上网的时代开始了”。但等到2019年首颗星链卫星升空后,越来越多的不妙迹象开始涌现。

星链卫星在天文观察照片上留下的轨迹让天文学家抓狂星链卫星在天文观察照片上留下的轨迹让天文学家抓狂

  首先是天文学家的“狂怒”。因为成群的星链卫星穿过夜空,导致需要长时间曝光的天文观测受到极大影响。它们的轨迹在照片上出现的亮点或横杠,可能会使多年的学术研究功亏一篑。

  其次,越来越多的国家发现,星链计划实质上是一场“太空圈地”运动。根据马斯克的规划,他后续还将发射3万颗卫星,分布在340公里、550公里、1150公里三种不同高度的轨道上,几乎“包围了整个地球”。根据国际电信联盟规定,虽然卫星频率和轨道资源是全人类共有的资源,但获取卫星频率和轨道资源主要通过“先登先占”和“先协调,后使用”等原则。星链计划包括的卫星总数多达4.2万颗,而人类历史上总共才向太空发射了9000个各种卫星和航天器,马斯克抢占轨道资源的野心不言而喻。

星链卫星完成部署后,几乎包围了整个地球

  但问题来了。在近地轨道部署这么密集的卫星,如何解决它们的运行安全问题?此前美俄卫星就已经发生过太空相撞事故,当在轨卫星数量以数十倍增加之后,各种危险靠近事故概率极大增加了。

  更可怕的是,为了节省成本,星链卫星的服役时间有限,通常只有3-5年寿命,这意味着未来每年都将有数以百计的卫星退役。尽管SpaceX公司承诺这些卫星具有自动降轨坠入大气层焚毁的功能,但谁能保障不会出现意外呢?

  情况有多严重呢?美国“太空”网站今年8月引用英国南安普顿大学宇航研究小组负责人休•刘易斯的研究成果说,SpaceX 公司的星链卫星每个星期涉及大约1600起航天器接近事件;除去星链卫星彼此间的接近,这1600次中有500次都是星链和其他航天器的接近,甚至包括二者在小于1公里的距离之间飞过的情况。

  “我回顾了2019年5月星链卫星首次发射以来的数据。”刘易斯说,“从那时起,空间危险接近评估卫星报告收集到的航天器接近次数增加了一倍多。现在,星链卫星已占到所有航天器接近事件的一半了。”

  报道称,“情况肯定会变得更糟。刘易斯的计算表明,一旦SpaceX发射完1.2万颗卫星,90%的空间接近事件都将与星链有关。”

  因此越来越多的科学家们担心,以星链卫星如此庞大的规模,无论是在轨卫星发生危险靠近,还是退役卫星失控,一旦它们造成太空碰撞事故,由此很可能引起连锁反应,产生的太空碎片将横扫近地轨道。

  值得注意的是,近地轨道上运行着绝大部分的人类航天器,包括国际空间站和中国空间站(轨道高度通常在300-400公里附近)以及其他各种卫星。星链卫星失控的潜在威胁之大,可见一斑。

  另一方面,星链计划还存在着强大的军用潜力。

  除了老司机在上一篇提到星链计划与五角大楼的紧密合作,还有专家提醒说,“星链”计划的潜在军事用途更为广大。

单个的星链卫星并不起眼单个的星链卫星并不起眼

  首先,一旦全部4.2万颗卫星发射到位后,它就在近地轨道筑起一道屏障,其他国家的火箭要确定发射窗口,就要和SpaceX 公司商量和协调,否则就可能与星链卫星相撞。如果在战时,掌握这项话语权的SpaceX 公司就相当于对敌方实行“太空封锁”。

  其次,以往每颗高轨卫星的成本动辄十亿美元,由于其高价值和低发射率,使得动能反卫星武器获得了反对称优势。例如,美国GPS系统只有24颗卫星,一旦以大量动能卫星拦截弹对它们实施攻击,将瘫痪美国的全球导航定位和授时通信系统,对美军的全球兵力部署和多域联合作战造成致命打击。而星链计划的卫星多达4.2万颗,能让动能拦截武器的优势不复存在。一旦硬杀伤击毁若干卫星,就会产生大量碎片,其影响让任何国家都难于接受。

  此外,当前星链计划卫星上搭载的是通信设备,未来也可以搭载光学观测载荷,结合其重访率高的优势,对于全球主要地区,让每个时间段天顶方向都有几颗卫星飞过,可实现24小时不间断光学监控分析,通过大数据系统自动识别、分类跟踪和图像识别系统,使其对真假目标识别率高,抗干扰能力强,这必将大大提升美国对地面移动物体和太空目标的监控能力。

美军希望利用卫星群监视高超音速武器美军希望利用卫星群监视高超音速武器

  再想远一点,星链卫星未来还可能对导弹和航天器进行遥测、跟踪和控制,进而提高对敌方运载火箭/导弹轨道的高精度预测和预警能力,为后续的拦截提供信息支撑,并提供了防御弹道导弹的一种最佳方法,即在它们发射之前将其击毁。美国导弹防御局正在执行一项“高超音速和弹道跟踪天基传感器计划,主要目标是要设计一套用于监测和跟踪高超声速导弹系统的卫星群。若导弹防御局和SpaceX公司合作,将监测系统和“星链”卫星星座直接结合,则无疑将大大加快美国跟踪拦截高超音速武器计划的进度。

  来源:枢密院十号

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责任编辑:张建利

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