卫星|马斯克放的卫星被曝3%已成太空垃圾,占资源位置,最坏还能“锁死”地球人( 二 )


而且这两颗卫星的质量都不小 , Aeolus大约1.36吨 , 星链质量大约是227千克 。 人造卫星的运行速度是子弹的10倍以上 。
一旦二者撞上 , 后果不堪设想 。
卫星|马斯克放的卫星被曝3%已成太空垃圾,占资源位置,最坏还能“锁死”地球人
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△ NASA在一项测试中模拟太空碎片与飞船碰撞的后果
后来 , 由于SpaceX“没有计划采取行动” , 欧洲宇航局不得不在最后时刻 , 对自己的卫星主动变轨 , 避免了事故发生 。
而SpaceX事后解释 , 由于通信系统中存在“错误” , 导致他们错过了ESA的电子邮件 。
虽然最后结果 , 算是“虚惊一场” , 但这件事足以敲响了警钟 。
那么SpaceX , 就真的没有安全和自毁方案吗?
又究竟靠不靠得住?
“星链”的安全和自毁
SpaceX自己介绍 , 星链卫星在正常工作下 , 是能够离轨进入大气层 , 从而进行自毁的 。
同时 , 还有自动碰撞规避系统来保障卫星来太空中的安全 。
不过 , 一旦发生了机动能力的故障 , 上述的那些能力 , 就需要重新评估 。
卫星自毁
离子发动机 , 在卫星构件中是动力核心 。
星链的离轨 , 离不开离子发动机的运作 。
它出现于上世纪60年代 , 其原理是先将气体电离 , 然后用电场力将带电的离子加速后喷出 , 形成反作用力实现推动 。
通常 , 业内使用氙离子来作为离子推进器的离子源(燃料) 。
而SpaceX出于节约成本 , 选择的则是氪离子 。 虽然氪比氙更不易电离 , 但是氪离子的价格比氙离子源便宜近10倍 , 这是出于商业的考虑 。
此外 , SpaceX为了进一步节约成本 , 在星链卫星中都只配置了一个离子发动机 。
然而 , 这是有安全隐患的 , 因为通常航天器会配置多个发动机以防止某一发动机出现故障后导致卫星失能 , 而SpaceX这一举动无疑会提高星链卫星的故障率 。
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那么 , 离子发动机 , 在离轨的时候 , 究竟角色如何?
当卫星需要变轨或离轨的时候 , 比如监测到碰撞或者卫星自毁 , 离子发动机可以增减速度 , 从而实现对原轨道的脱离 。
以卫星自毁进行分析 , 当卫星寿命即将终结 , 离子发动机将会工作反推 , 降低速度和轨道 , 让卫星很快坠入大气层 。
之后基于特殊的结构设计 , 进入大气层的卫星能够迅速燃烧 , 分解成为符合安全标准的细小颗粒 , 不会对地面造成威胁 。
但是 , 一旦失去机动能力 , 则一切就不一样了 。
不论其是通信系统出现故障 , 还是离子发动机有问题 , 都意味着该卫星已经失去了地面控制 , 独自游离于太空之中 。
不过需要补充的是 , 即使卫星发生故障失去机动能力 , 也并非完全不能自毁 。
可以通过自然下降来完成——卫星靠稀薄空气阻力缓慢降低轨道 , 最终进入大气层 , 但这是一个漫长的过程 。
而在这一过程中 , 卫星跟太空垃圾没两样 , 同样会给正常工作的航天器 , 带来不小的威胁 。
碰撞规避
此外 , 机动能力故障带来的威胁 , 也不是星链卫星自身带有自主碰撞规避系统 , 就可以规避的 。
因为自主碰撞规避系统的正常运转 , 通信和动力 , 二者缺一不可 。
如示意图所示 , 卫星能够使用从地面传输的空间碎片威胁信息数据 , 或者得到指令 , 使用自身携带的四个动量轮系统 , 配合离子推进系统来实现碰撞规避 。
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比喻来说 , 所谓自主碰撞规避系统 , 不是看到石头 , 然后躲开它 , 而像是空中交通管制 。
这个系统可以保证卫星在正常工作下 , 主动规避其他航天器或者太空碎片 , 但是在发生故障时 , 它不能成为规避其他航天器的“保险丝” 。
所以从原理和后果上来看 , 虽然星链卫星自称拥有自毁和碰撞规避的功能 , 但都是基于卫星正常运转时所设计 。
而一旦发生故障 , 结果大同小异——造成太空垃圾 。
而目前为止 , 对于如何善后 , 马斯克和SpaceX , 完全没有给出过备份方案 。
只管开发不管后果
更可怕的是 , 这更像是一场军备竞赛 。
SpaceX“视而不见”后果 , 其他公司也避而不谈 。
已经破产的OneWeb发射了74枚卫星 , 这家公司原本计划发射4.8万颗卫星;
贝佐斯旗下的亚马逊也有个互联网卫星Kuiper计划 , 预计发射3200枚卫星;
甚至苹果也被彭博爆料 , 有类似的计划……
全球范围内更多商业公司 , 也都加入了这场资源抢位战中 。
在当初马斯克的星链雄心曝光时 , 就有人“厚黑”的角度这样评价:
卫星|马斯克放的卫星被曝3%已成太空垃圾,占资源位置,最坏还能“锁死”地球人
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互联网卫星是解决偏远地区的好办法 , 但是倘若因为技术不成熟导致“太空灾难” , 那就太得不偿失了 。


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