欧洲“风神”卫星
近日，欧空局对地球科学卫星“风神”实施了一次变轨灵活，以避免与美国太空索求手艺公司的一颗“星链”卫星相撞。
欧空局对此次把持有所不满。他们本进展“星链”卫星能避让，但太空索求手艺公司没接茬，他们只得让本身的卫星变轨。这种事情若是仅此一次倒也而已，但他们不得纰谬将来发生忧虑。该局在推文中透露，一旦有更多卫星入轨，诸如“星链”和其他规划中的巨型星座项面前的那些卫星，这种靠“手动”来避免潜在相撞的法子将弗成持续。
这种担忧不无事理。全国空间探测手艺首席科学流传专家庞之浩敷陈科技日报记者，截止今朝人类总共发射了8000多个航天器，在轨运行的有1500多个。然而近年一些航天机构提出了各类巨型星座项目，例如仅“星链”星座就规划发射12000颗卫星，并且相当一部门卫星将布置在500多公里高度的近地轨道。这或者使卫星相撞的概率大大增加。
史上仅发生过一例卫星“车祸”
卫星相撞的事件的确发生过。2009年2月，美国“铱星33”在西伯利亚上空近800公里高度，撞到了已经报废的俄罗斯“宇宙-2251”卫星。这是截止今朝，人类航天史上独一一次卫星与卫星相撞事件。
撞击的究竟相当惨烈。两颗卫星的重量离别为560公斤和900公斤，各自以每秒7.9公里的第一宇宙速度航行。撞击后不光铱星“身亡”，并且发生了大量碎片，散落到从几百公里到一千多公里高度的太空中，对后续太空规划造成了影响。
但这种“车祸”概率并不高。试想，即使在枪林弹雨的疆场，两颗枪弹相撞的几率能有多大，况且是广宽的太空中数量并不好多的卫星呢。
此次“风神”与“星链”间固然显现险情，相撞的或者性其实也很小。凭据美国空间尺度与立异中心的“卫星轨道交会空间威胁性相遇评估申报”显露，这两颗卫星会在美国东部时间9月2日早上7点多，以每秒14.4公里的相对速度“擦肩而过”，比来距离大约4公里，相撞的概率不足百万分之一。
中国航天科技集体五院总体部轨道主管设计师高珊向科技日报记者介绍，卫星运行的轨道分好多种。例如，按照轨道高度，可分为2000公里以内的近地轨道、20000公里摆布的中高轨道，以及快要36000公里的地球静止轨道等。
即使在近地轨道运行的卫星，轨道也八门五花。从偏幸率来看，有圆轨道、近圆轨道、椭圆轨道；从轨道倾角来看，有绕着地球的“腰带”航行的赤道轨道，有几乎垂直于赤道、飞经地球南北极的极地轨道，还有轨道倾角与赤道关系介于水平与垂直之间的倾斜轨道。
所以，航行在分歧高度、分歧轨道的卫星，要想在统一时间在茫茫太空中相遇，也是需要很大的缘分。
相撞概率虽低，避让却很麻烦
卫星相撞的概率虽低，空间碎片却弗成不防。看过片子《地心引力》的同伙，想必都邑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，双方一度为事变责任发生了争执，但后来美方认可了本身在预警方面的失职。负责追踪太空残骸的美国国防部事后透露，其时太空垃圾多达18000个，国防部无法一一追踪，基本弗成能展望这种相撞事变。
高珊介绍，现在地球四周被记录在案的烧毁航天器以及空间碎片，已经跨越5万个。
不外，人类对太空垃圾的监测能力也大有提高。庞之浩说，多个国度合作扶植了地面太空看管系统，经由雷达、光学等手段，对在轨航天器及空间碎片的动态进行看管。
2010年9月，美国还发射了天基太空看管系统首颗卫星，让其与地面系统合作，形成六合一体化的太空看管网。随后，加拿大、德国、意大利等国，也在太空规划中开展了天基太空碎片监测的测验。
有较为周详的太空监测作为根蒂，使人类具备更强的为航天器展望风险，以及帮它们逢凶化吉的能力。
高珊说，航天器设计上有一门专业叫做“空间碎片防护”，是行使强度较高的材料，在航天器外观加上一层“铠甲”。此外航天器设计结构时，也会有所考虑，避免把对照懦弱的部件露出在外。如许，当碰到对照细微的空间碎片时，航天器具有必然的抵当能力。
若是面临较大的空间碎片，就需要航天器自动隐匿了。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，就需要自身动员机焚烧工作，飞到最终的工作轨道。也有一些遥感卫星，会凭据义务需求实施轨道灵活，对指定位置开展观测。
高珊介绍，为隐匿障碍物而实施变轨，事先需要一段预备过程。一样来说，太空看管系统会提前数天发现卫星或者碰到的险情，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，络续更新数据。地面飞控人员则需提前制订合适的预案，若是确定存在碰撞风险，就要在适当的时候以最小的价值来接纳办法。究竟轨道灵活需要消费燃料，这直接关系着卫星的工作寿命。
庞之浩说，平日航天器的避让方案都是略微提拔轨道高度。此次“风神”也是如斯，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。欧空局后来埋怨说：“这些避撞灵活要花好多时间来预备，包罗要确定所有在用航天器的将来轨道位置，还要较量相撞风险和各类分歧动作的潜在后果。”
卫星运行治理需“守礼貌”、别添堵
新卫星在轨道设计时，会不会为避免与在轨卫星碰撞而有所考虑呢？
高珊透露，并没有，今朝的轨道设计仍以义务需求为重。
究竟，太空里还远远没有堵到让卫星因为怕“撞车”而需要“绕路上班”的田地。
庞之浩说，比拟低轨卫星，国际上对地球静止轨道卫星的间距有必然要求，因为该轨道资源更为有限。但那也不是为了防止卫星相撞，而首要是为避免卫星之间显现频率干扰。
美俄卫星相撞后，美国宇航局约翰逊航天中心太空垃圾研究专家马特内曾埋怨说：“我们知道这种事情迟早要发生，卫星太空相撞问题将在往后几十年变得越来越凸起。”
的确如斯。跟着人类航天运动的快速成长，若是将来每年都有成百上千颗卫星簇拥而上，同时发生更多太空垃圾，再宽广的轨道空间，也总有一天会拥堵起来。
高珊透露，若是轨道情况拥挤到必然水平，能够对卫星的轨道参数进行优化调整，例如举高几公里，以避开“拥堵路段”。同时她认为，更主要的是在卫星运行治理中遵守“交通划定”，别添堵别添乱，并增强对空间航行物的监测。
记者认识到，我国承担航天器在轨运行治理的单元单子如北京航行掌握中心等，近年来致力于向智能化、自立化偏向成长，络续提拔着治理能力和水平。
欧空局和太空索求手艺公司也声称，正在研究依靠人工智能或自立式系统匡助卫星隐匿碰撞的手艺。
此外还有很多人对动辄上万颗卫星的宏大规划怀有疑问，是否有需要？究竟这么多卫星报废后都将成为弗成控的太空垃圾，不免对太空情况发生威胁。
