马斯克星链又有麻烦了。
作者|杨昌
编辑|李水清
智慧65438+10月18消息，去年，中国空间站的星联卫星两次“碰瓷”，再次陷入困境。最近，一些天文学家指出，美国航天公司太空探索技术公司星联计划的卫星严重影响了天文观测。
通过分析巡天望远镜从2019到2021拍摄的图像，天文学家发现受卫星链影响的图像数量增加了35倍。随着更多卫星链的发射，他们估计未来每张观测图上都会出现卫星链，阻碍了正常的科学观测。
这还只是卫星链路项目启动后不到目标数的5%的负面影响。太空探索技术公司于2019年开始实施卫星链路工程，计划发射42000条卫星链路，形成卫星链路网络，为全球提供卫星互联网服务。目前已发射约2000颗卫星。随着越来越多的卫星链路成功发射到近地轨道，卫星链路带来的各种威胁会越来越多，对航天员和航天器的威胁也会越来越大。
赵指出，美国应尊重以国际法为基础的外空国际秩序，并立即采取措施防止此类事件再次发生。太空探索技术公司创始人埃隆·马斯克没有回应。
卫星链已经不是第一次影响天文观测以及宇航员和航天器的安全了。此前已经多次指出，过多的卫星链会干扰天文观测，占据地球低空间轨道，增加航天器碰撞风险，产生大量太空垃圾。然而，太空探索技术公司并没有因为来自各方的批评而停止其计划。北京时间6月65438+10月19日8时04分，卫星链也将进行今年第二次发射，这很可能加剧对天文学正常观测和人类宇宙安全探索的威胁。
对于各方指出的问题，星链是否有所改善？面对“野蛮生长”的星链，中国空间站有可能应对吗？
自2065438+2009年5月太空探索技术公司发射第一批卫星链以来，天文学界一直担心卫星链计划会对天文观测产生影响，干扰天文学家对各种自然天体的发现。
为了量化卫星链对天文观测的影响，美国和其他国家的天文学家分析了美国帕洛马天文台ZTF望远镜(Zwicky Transient Facility)拍摄的天文观测图像。
ZTF每两天扫描一次整个夜空，以捕捉各种恒星的图像数据。天文学家发现，从2019 11年10月到2021年9月，ZTF拍摄的图像中共有5301条轨道痕迹。
天文观测图像中由星链运算引起的轨道轨迹
随着越来越多的卫星链在轨运行，黎明和黄昏的观测图像受到的影响最大。2019年，只有0.5%的此类图像受到卫星链的影响，到2021年，受影响的图像达到了18%。天文学家估计，目前，天文学家有0.04%的概率找不到它们。
天文学家预测，如果在轨卫星链数量达到654.38+0万，所有黎明或傍晚的天文观测图像都会显示至少一条卫星链形成的轨道轨迹。
其他更灵敏的天文观测仪器，拍摄的图像会更多的受到星链的影响。
随着天文学家追踪的卫星链(红色)数量的增加，受影响的天文观测图像(蓝色)数量也在增加。
卫星链除了影响天文观测，还影响了其他航天器对太空的探索，最严重的是威胁到了中国空间站和中国空间站宇航员的安全。
为履行外空领域重要国际法《《外层空间条约》》规定的义务，保障航天员生命安全，中国政府于2026年2月3日通过中国常驻维也纳代表团向联合国秘书长通报了上述危险情况及中国采取的措施，并请秘书长通报所有缔约国。
中国向联合国发出了一份普通照会。
根据中国发给联合国的信息，卫星链脱离了规定的轨道，两次接近中国空间站。为了保证中国空间站航天员的安全，中国空间站组合体分别实施了两次预防性防撞控制(“紧急防撞”)。
普通照会中详细描述了中国空间站两次紧急避让卫星链的情况。
卫星链和中国空间站都有自己的固定轨道，绕地球轨道分别约为555公里和390公里。最初，它们没有交叉或重叠。
中国空间站第一次采取紧急避碰是在20265438年7月1日。在1095年5月至2021年6月24日期间，星链-195卫星继续下降至平均轨道高度382km，并保持在该轨道高度。由于卫星绕地球轨道有近地点和远地点，当两个航天器的高度范围接近时，很容易发生接近和碰撞风险。7月1日，
这一险情发生后不到四个月，中国空间站于10月2021，2021采取了第二次紧急避碰。这一次，是因为星链-2305与中国空间站的近距离接触事件。而且这颗卫星还处于持续变轨的状态。
面对中国的通报，马斯克没有具体回应。然而，在当地时间2021 65438+2月29日，马斯克回应了欧洲航天局总干事对马斯克卫星占据过多轨道的批评。
欧洲航天局新任总干事约瑟夫·阿斯巴赫(Josef Aschbach)警告说，马斯克在实施星际链接计划方面缺乏协调，这意味着这位亿万富翁正在为太空制定自己的“规则”，一个人拥有的卫星数据占世界上活跃卫星数量的一半，这将影响太空中的无线电频率和轨道空间。
马斯克认为，地球的低轨道可以容纳数百亿艘飞船，几千颗卫星不算什么，就像地球上的几千辆汽车一样，不用太担心。
美国天体物理学家麦克道尔质疑马斯克的说法。航天器可以以每小时27000公里的速度飞行，这比汽车在地球上安全运行所需的时间间隔更大。航天器之间可能的碰撞只有在距离相对较近的情况下才能被发现，而空间已经很拥挤了。
马斯克的星链计划已经实施好几年了。最早的时间是在2015。太空探索技术公司宣布将开展星链计划，计划在太空建设卫星网络，为地面提供卫星互联网服务，为缺乏光纤和物理互联网链接的地区提供宽带互联网服务，扩大人们使用互联网的边界。
根据马斯克2022年6月65438+10月16日在社交媒体上发布的信息，目前，卫星链中有1469颗卫星，272颗卫星正在进入轨道，卫星激光链路通信即将激活。
卫星链中的每颗卫星都采用了紧凑的扁平化设计，体积最小化，具有自动避碰功能。它配备了定制的导航传感器，光学空间激光器，四个相控阵天线和两个抛物面天线，以及高效离子推进器和单个太阳能电池阵列。
卫星链的自主防撞装置需要结合美国国防部的碎片跟踪系统，实现自主机动，避免碰撞风险。太空探索技术公司声称其自动防撞装置比行业标准高出一个数量级。
具体的自主避碰过程就是这样实现的。地面系统结合卫星链的轨道预测信息和空间目标数据库的数据，筛选出潜在的碰撞目标，计算概率，然后将大概率碰撞信息传输到卫星端。卫星链利用四个相互垂直的动量轮调整姿态，利用离子推进发动机改变轨道完成规避。这个过程全部由计算机自动完成。
卫星链自动防撞装置和定制导航传感器
卫星链定制导航敏感器的主要作用是确定每颗卫星的位置、高度和方向，实现宽带吞吐量的精确投放。
光学空间激光器是太空探索技术公司正在测试的设备，它可以使航天器在没有本地地面站的情况下传输数据，从而实现真正的全球覆盖。
光学空间激光器和卫星链天线
高效离子推进器由氪提供动力，主要用于帮助卫星在寿命末期机动和脱离轨道，在接近地球的大气层中燃烧。
用于卫星链的高效离子推进器和太阳能电池阵列
此外，面对天文学家的担忧，太空探索技术公司重新设计了卫星链的遮阳板，降低其亮度，从而减少对天文观测的干扰。
卫星链最初的发射目标是654.38+20万颗卫星，之后增加了3万颗卫星。
目前，太空探索技术公司已经执行了35次发射任务，* * *发射了1991颗卫星链，但其中一些卫星被证明反应迟钝，在轨不再机动，2020年这一比例约为3%。这些“太空垃圾”会危及其他正常航天器的安全。
1978年，美国国家航空航天局科学家唐纳德·j·凯斯勒提出了大量不能正常运行的航天器或太空垃圾的威胁。两个航天器相撞产生大量碎片，碎片会撞击其他航天器，形成更多碎片。也许地球会慢慢被层层太空垃圾包围。
除了控制失灵，卫星链的轨道规划可能也有问题。卫星链不仅威胁到了中国空间站，还差点撞上了欧洲航天局的风神气象卫星。2065438+2009年9月2日，风神卫星差点与卫星链-44相撞，欧洲航天局紧急变轨，避免了一场意外。
2021年4月，卫星链距离英国OneWeb公司卫星互联网卫星近57.9米，险些相撞。OneWeb提到太空探索技术公司关闭了卫星链上的防撞系统。
英国南安普顿大学航空航天研究组负责人休·刘易斯(Hugh Lewis)表示，如果两个航天器在距离彼此0.6英里(1公里)的范围内经过，如果两个航天器紧密接触，存在碰撞的危险，那么所有卫星链每周会出现大约1.600次，这已经占了所有此类时间的50%，可以说是非常正确的。
休·刘易斯(Hugh Lewis)团队利用用于卫星威胁评估的Socrates数据库的数据绘制的涉及卫星链卫星的航天器近距离接触情况，呈现出持续增长的趋势。
总之，从目前的事实来看，星链的自主防撞能力似乎形同虚设，有些“霸道”。
太空是属于全人类的资源。如何规范人类的航天活动，需要相关的国际法来协调各国的航天活动。
空间法的主体是联合国和平利用空间委员会颁布的五项国际条约，分别称为《《外层空间条约》》、《营救协定》、《责任公约》、《登记公约》和《月球协定》。
其中最重要的是《外层空间条约》。《外层空间条约》于1966年通过，并于1967+00+00年生效。绝大多数联合国会员国已经签署并批准了这项国际空间法。
此外，联合国大会通过了一系列与空间活动有关的原则、决议和宣言，最新的可能是联合国和平利用外层空间委员会2019年通过的《外层空间活动长期可持续性准则》，但这一新准则不属于外层空间软法，不具有法律约束力。
也有一些国际组织制定了相关规则来规范太空探索。比如国际电信联盟(ITU)负责分配卫星频率和轨道资源，各国在申报顺序上获得优先权。
各国也颁布了相应的空间法律法规。比如美国在2015年通过了《外层空间资源探索与利用法》，规定美国公民有权占有、拥有、运输、使用和出售外层空间资源。2016年，日本颁布了《空间活动法》，以规范商业空间活动。
随着商业空间业务的兴起，原有的一些规定已经不能适应当前的一些情况。空间可持续性和空间碎片是空间治理的关键问题之一。
但是卫星的使用寿命是有限的，如果废弃失控，就会成为太空垃圾，威胁到其他正常的卫星。2009年，美国铱星33号卫星与报废的俄罗斯宇宙-2251号相撞，铱星33号卫星受损并产生大量碎片。
正因为如此，联合国和平利用外层空间委员会专门发布了《空间碎片减缓准则》，以减少空间碎片对人类太空探索的影响，其中规定，航天器和运载火箭轨道级应限制在任务结束后的低地球轨道区域长期存在。
卫星链计划发射42000颗卫星，每颗卫星的使用寿命只有5-7年。在550公里的轨道上，故障卫星落入大气层烧毁需要1-5年。一旦大量卫星链出现故障，将会造成非常严重的后果。
航天器都有固定的轨道，轨道高度、轨道形状、轨道倾角都有差异。目前卫星相撞的概率不大。
此外，像卫星链一样改变卫星轨道，并没有通知附近轨道的航天器，也会威胁到航天器正常运行的安全。
面对可能发生的碰撞事故，很多航天器都提前做好了预案，比如中国空间站的紧急防撞功能。紧急情况下，空间站的发动机通过系统控制提升轨道，改变轨道高度和倾角。此外，像天宫1、天宫二号这样的实验舱外都有应对小型太空垃圾的防护板，并采取隐藏、抵御等措施应对撞击威胁。
此外，太空垃圾回收计划也被提上日程。欧洲航天局计划在2025年前往太空回收太空垃圾，这可能会阻止那些失败的卫星对正常的航天器构成威胁。
但更重要也更棘手的问题是，随着商业航天公司的发展，越来越多的人参与到太空探索中，缺乏监管。商业太空公司正在制定自己的太空规则，尤其是马斯克的太空探索技术公司。政府的太空研究和企业的太空探索之间的界限逐渐模糊。例如，太空探索技术公司和美国国家航空航天局有着非常密切的合作，制定世界上大多数国家都能遵守的空间规则可能更为迫切。
太空是所有国家都在努力竞争的领域。在过去的2021年里，商业航空持续崛起。许多商业航天公司竞相把人送上太空旅游，许多国家也发射了自己的卫星。
然而，轨道资源是有限的。谁先发射的卫星多，谁就能抢占更多的轨道，在太空探索中掌握更多的主动权。商业航天的兴起加剧了轨道争夺的局面，但发射航天器的组织或地区也要考虑可持续性问题，以避免先发制人的卫星发射带来的太空垃圾等各种不利影响。