實際上,星鏈早已前科累累。
“如果他們對我們不爽,他們可以把我們的衛(wèi)星(全都)擊落,這可不好……中國可以做到這一點。”
幾年前,伊隆·馬斯克為了向外界推銷他那1.2萬顆低軌道衛(wèi)星組成的“星鏈”(Starlink)網(wǎng)絡的“宏圖大計”之時,曾祭出自己的看家本事,四處“碰瓷”制造熱度。而上面這番話,就是其于2016年11月在接受美國《商業(yè)內(nèi)幕》雜志采訪時放的“嘴炮”。
一語成讖。因為5年以后,隨著星鏈系統(tǒng)的衛(wèi)星,在短時間內(nèi)連續(xù)兩次逼近中國的載人空間站核心艙“天和”,玩起了貨真價實的太空“碰瓷”,大家也確實生出了將他那一地攤的衛(wèi)星全部“揚了”的心……
01、星鏈碰瓷“天和”
就在幾天前,中國常駐維也納聯(lián)合國和其他國際組織代表團,以極其罕見地以普通照會的方式,向聯(lián)合國秘書長通報了美國太空探索技術(shù)公司(SpaceX)的惡行:該公司發(fā)射并規(guī)模部署的“星鏈”低軌道星座系統(tǒng)所屬衛(wèi)星,在最近5個月內(nèi),曾經(jīng)兩次異常接近中國空間站,迫使中國空間站不得不采取預防性碰撞規(guī)避控制。
▲正式遞交這種照會,于外交層面上基本屬于“拍桌子”了
眾所周知,我國政府迄今仍奉行“安靜外交”政策,強調(diào)建設性和有效的幕后接觸,通過和平方式處理和解決各類爭議。而本次居然一反常態(tài),以外交照會的形式揭發(fā)一家私營企業(yè)的惡行,某種程度上已近乎于拍桌子。
從中方提交的照會文件以及官方披露的信息中,我們可以清晰地還原出兩次異常接近事件的經(jīng)過。
今年5月16日至6月24日,星鏈-1095衛(wèi)星因未知原因,從555千米軌道上,持續(xù)降軌機動至平均軌道高度382千米并保持在該軌道高度運行。
7月1日,我國空間預警系統(tǒng)判定:星鏈-1095衛(wèi)星會與天和核心艙出現(xiàn)近距離接近狀況。出于安全考慮,中國空間站被迫于當天晚上啟動推進裝置,主動進行緊急避碰。
本以為是一起偶發(fā)事件,但未曾想到的是,僅僅不到4個月的時間,類似的情況又給你再來了一遍。
▲天和組合體目前的狀態(tài)
2021年10月21日,我國空間預警系統(tǒng)發(fā)現(xiàn),星鏈再次異動,2305號衛(wèi)星出現(xiàn)連續(xù)性的軌道機動。鑒于該衛(wèi)星的機動策略未知,且暫時無法評估軌道誤差,為確保在軌航天員安全,“天和”于當日再次啟動推進器,實施緊急規(guī)避機動。
根據(jù)SpaceX公布的數(shù)據(jù),單顆星鏈衛(wèi)星的重量約為260kg。而目前在軌運行的“天和”與天舟三號、神舟十三號組合體,如果算上3名宇航員與此前由天舟二號轉(zhuǎn)運的物資,在軌總質(zhì)量超過40噸。
0.26噸的衛(wèi)星,“異常接近”這個超過40噸的龐然大物,看上去頗有幾分“自行車別大公共”的味道。然而在近地軌道上,即便是幾克重的衛(wèi)星碎片,也能對其他在軌航天器造成嚴重損害。
1983年,美國的“挑戰(zhàn)者號”航天飛機在軌執(zhí)行任務時,就曾在一側(cè)舷窗上發(fā)現(xiàn)一道數(shù)厘米長的裂口,被迫提前終止任務返回地面。NASA事后的分析認為,導致舷窗破損的原因,是“挑戰(zhàn)者”號遭到了一塊直徑約0.2毫米,重量僅幾十毫克的航天器涂料碎片的撞擊。
考慮到最糟糕的情況,假如我們沒有及時發(fā)現(xiàn)這兩次異常接近事件,而最后星鏈-1095或者星鏈-2305竟然與“天和”發(fā)生了碰撞。那么,縱然美國的衛(wèi)星因為懸殊的質(zhì)量而粉身碎骨,但我們的核心艙也必然遭到重創(chuàng)。而留守其中的中國航天員,想必也是恐怕兇多吉少。
太空站核心艙被撞毀,可謂天大的事。而若是還有航天員因此喪命,那就是塌天的大事了。
航天員,從來就不是一般人。若以位于海平面以上100公里高度的卡門線作為基準,那么迄今為止全世界有幸越過這條線的人,也不過剛過六百之數(shù)而已。
無論是人民解放軍航天員大隊的成員,還是歐空局、NASA或者俄聯(lián)邦航天局的太空人,執(zhí)行太空任務的宇航員,無一不是地球上這70億人類中的英杰。在任何一次太空任務中,參與并進入外層空間的航天員,都是人類事實上駐在外層空間的使節(jié)。
可以想見,任何一個太空項目,如果出現(xiàn)了宇航員傷亡的極端狀況,都必然對全社會的心理造成嚴重沖擊。無論是否是項目本身的原因,都難逃取消或者“凍結(jié)”的命運。例如2003年導致7死的“哥倫比亞”號航天飛機解體事故,便是促成整個航天飛機項目遭廢棄的重要原因。
正因為如此,這兩次并未造成實際后果的異常接近事件,引起了我國官方、乃至于大部分國民的震怒。而更加諷刺的是,這兩起惡劣事件發(fā)生的當口,美國政府還在大言不慚地攻擊俄羅斯“制造的太空碎片威脅國際空間站”……
02、極其惡劣的“占坑”行為
“有能耐你也去占啊!”
兩年前,筆者曾在航空航天港論壇與人交流時,談及星鏈項目隨意占據(jù)軌道資源的問題。然后就有馬斯克的鐵粉蹦出來,理直氣壯地放出了此話。
自從1957年10月4日,前蘇聯(lián)將人造地球衛(wèi)星1號送入軌道起,直至2017年。在這60年時間里,各國因為太空計劃、導彈試驗、以及各種意外,在環(huán)繞地球軌道上留下了約3.65萬個大于10厘米的小型物體,其中包括超過4500顆已經(jīng)報廢和仍在使用中的衛(wèi)星,巨大的國際空間站,以及尚待裝配拓展艙的中國空間站。
此外,還有約90萬顆大小在1厘米至10厘米之間的殘骸,以及推測總量不小于1.28億的,小于1厘米的碎片,游蕩在外層空間。這些碎片或者來自失敗的太空任務、或是各國的反導、反衛(wèi)星試驗的殘留。
而這一些,已經(jīng)是相對小心謹慎使用軌道資源的結(jié)果了。
前人謹小慎微,后來者馬斯克卻并不太當回事。由其參與構(gòu)想的星鏈,走的是低成本路線,單顆衛(wèi)星設計壽命僅5年,發(fā)射采取批量模式,通常以60顆一組的方式打包送入軌道。馬斯克公開表示過,無所謂個別衛(wèi)星突然失效或者損壞,當系統(tǒng)內(nèi)失效衛(wèi)星數(shù)量達到一定比例后,直接補射一批就是了。
以2019年5月23日發(fā)射入軌的第一批60顆衛(wèi)星為例,發(fā)射入軌至今已有26顆墜入大氣層燒毀,另有8顆發(fā)生了顯著的軌道變化,疑似失效。僅僅2年半時間,即衛(wèi)星設計壽命的一半時間,目前仍舊在軌處于工作狀態(tài)的僅剩下26顆而已。
對于到壽衛(wèi)星的處置問題,SpaceX看似有著詳盡的解決辦法。每一顆星鏈衛(wèi)星,都安裝了一套霍爾推進器。根據(jù)計劃,在發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星故障或者壽命即將期滿時,SpaceX的地面控制人員會啟動推進器,將衛(wèi)星送入大氣層銷毀。此外,霍爾推進器還能幫助衛(wèi)星進行有限的軌道機動,對于調(diào)配星鏈系統(tǒng)的星座布局,有一定的作用。
這個措施看似完善,實際執(zhí)行中卻總是遇到問題。例如上面提到的首批60顆衛(wèi)星中,迄今已有8顆處于失效狀態(tài)。
導致這種情況的原因,除了衛(wèi)星采用低規(guī)格商用部件,不如正規(guī)航天器那么耐久以外,外層空間遍布的高能粒子輻射,也是原因之一。由于星鏈衛(wèi)星過于強調(diào)低成本,本身尺寸又不大,勢必導致其無法和正規(guī)衛(wèi)星一樣,部署完善的屏蔽防護。單粒子故障這種航天器的“牙疼”問題,想必對其也是家常便飯。
由于屏護較差,隨著在軌時間的增加,在高能粒子的反復轟擊下,衛(wèi)星內(nèi)元器件出現(xiàn)永久故障的概率弊端積累。最后,無論損壞的是故障檢測裝置、與地面的通訊控制系統(tǒng),或者是推進器本身,都必然會導致衛(wèi)星的失效,成為了在軌運行的太空垃圾之一。
當然,除了技術(shù)上的問題外,人為因素也是星鏈目前橫沖直撞的主要原因。早在首批星鏈衛(wèi)星上天后不久,歐空局管理下的氣象衛(wèi)星“風神”為了緊急規(guī)避星鏈-44衛(wèi)星的異常接近,就被迫以額外消耗推進劑犧牲在軌壽命為代價,主動進行規(guī)避機動。
SpaceX事后對此的解釋是:該衛(wèi)星當時正在測試軌道自動脫離(進入大氣層自毀)技術(shù)。
截至今年11月,星鏈已在軌部署超過1700顆衛(wèi)星。而已經(jīng)被披露出來的與其他航天器異常接近事件,已經(jīng)有3起之多。所以請設想一下,假如4.2萬顆衛(wèi)星全部部署到位,屆時,近地軌道上又會開啟多么精彩紛呈的一場太空碰碰車大賽?
想必在不斷的碰撞中,軌道上的碎片數(shù)量將在短時間內(nèi)以指數(shù)級增長。隨后,大量的碎片將在慣性和引力的作用下,匯聚成幾條主要環(huán)帶,并在太陽的光芒下熠熠生輝……
事實上,把大量衛(wèi)星打上軌道去“占坑”,這并不是什么了不得的技術(shù)。
2018年6月,印度曾就以其60年代水準的PSLV-C37火箭(近地軌道載荷僅3.25噸),執(zhí)行了一次104星入軌的任務。而中、俄以及歐洲,都已研發(fā)相似技術(shù),可以隨時部署與星鏈類似的分布式全球通訊用星座系統(tǒng)。
而阻止各太空強國仿效星鏈的根本原因,除了經(jīng)濟和基礎設施建設上無此必要外,更有一種基于責任感的,以及顧忌自身“吃相”的心態(tài)。
畢竟誰也不愿意有朝一日,自己的子孫在和他的小伙伴們一起仰望星空時,有人會指著天上熠熠生輝的光環(huán)吐槽——這就是你爸爸/爺爺當年干的好事!
最初的“星鏈”計劃,打算用12000顆通信衛(wèi)星組成覆蓋全球,組成一個龐大的星座系統(tǒng),以解決地球上絕大部分區(qū)域高速上網(wǎng)的問題。
星鏈計劃部署的星座系統(tǒng),其早期布局分為三層:
第一層,7500顆衛(wèi)星(V波段)部署在340公里的近地軌道上;
第二層,1440顆衛(wèi)星部署在550公里高度;
第三層,2825顆衛(wèi)星(Ku波段與Ka波段)部署在1110公里高度。
到了2019年10月,美國再次向國際電信聯(lián)盟提交申請,把“星鏈”衛(wèi)星的總數(shù)擴大到42000顆。
42000這個數(shù)字看似巨大,但只要軌道高度布局合理,理論上也不至于對其它航天器造成太大影響。電影《地心引力》中,稠密的太空垃圾云將整個國際空間站撕成碎片的景象,畢竟只是電影的演繹。
而且根據(jù)SpaceX的規(guī)劃,全部衛(wèi)星都會避開距離地面360~430公里的高度,因為這里是載人空間站所處的圈層。在必要時,空間站需要足夠的空間來進行規(guī)避太空垃圾的機動。
然而在“天和”最近所遭遇到的兩次事件中,SpaceX顯然都未遵守此前對外發(fā)布的規(guī)劃。其衛(wèi)星隨意機動切入空間站軌道,事先毫無計劃性,也并不主動向相關(guān)方進行通報和預警。
外層空間屬于全人類,這是當今全世界的共識。歸根結(jié)底,縱使我們的技術(shù)已經(jīng)允許人類隨意進入軌道,飛向整個太陽系甚至更遠的地方,我們也許需要跨過自家的門檻,才能邁向“星辰大?!钡?。
一個值得注意的情況是,隨著相關(guān)新聞的發(fā)酵,海外媒體已經(jīng)開始注意到了中國輿論對SpaceX甚至馬斯克本人的聲討。而且這一次,海外媒體居然一反常態(tài),包括常年“陰間”中國一切的BBC在內(nèi),在對該事件的解讀中秉持了客觀到反常的立場,而沒有按照慣例絞盡腦汁設法抹黑中國的一切。
雖然我們早已經(jīng)不在乎歐美媒體的態(tài)度,但這一狀況至少也從側(cè)面說明了各方對SpaceX這一系列“碰瓷”行為的看法。
美國是《外層空間條約》的簽訂方,該條約規(guī)定并約束所有締約國,在外層空間的行動準則。所以美國政府對于約束本國公司遵守該條約,有著理所當然的義務。
任何國家和企業(yè),在任何時候,都不應漠視他國太空資產(chǎn)的安全,更不能對別國航天員的生命安全構(gòu)成侵害。因為太空是屬于生存在這顆星球上的全體人類的,而非是伊隆·馬斯克之輩為所欲為的游樂場。
微信號|汽車公社 C次元
作者:查攸吟