关于太空垃圾的现状,地球是否被卫星环绕了一整圈?

前段时间FCC还批准了OneWeb、Starlink、LEOSat等互联网卫星项目。与此同时,太空互联网创业一片欢腾。与此同时,对于这个巨大星座的未来来说,唯一可以确定的是卫星数量的快速增长,因此这种碎片和尘埃的未来显然并不完全令人担忧。

尤其是这些计划都是针对1,000 km到1,4000 km的轨道高度,所以我们可以看到未来十年这个轨道区间的卫星数量会有巨大的增长。一方面,看到下轨长期不放松,这也是这些大计划不得不挤到这个轨道区间的一个很重要的原因。

而且这些公司并不是唯一提出这些大规模星座计划的公司,很多公司都在筹划类似的计划。漫天的未来指日可待,未来十年,历史上所有飞船的数量都会出现。所以现在各方都在讨论25年的出轨协议,这个希望能把这个时间缩短到5年。

这意味着每颗卫星都要增加一个新的复杂维度。

一般来说,卫星的寿命是从两个角度来看的,一个是轨道寿命,即它能在轨道上停留的时间;一个是功能寿命,也就是卫星可以发挥作用的时间。

随着这一协议的实现,卫星完成任务后,需要保留卫星平台除载荷功能外的几乎所有功能,因此在设计中要充分考虑这一寿命,这意味着所有卫星将增加5年的平台寿命。这无疑大大增加了卫星的成本和运行控制的成本。

而且像互联网卫星这种受到技术发展强烈制约的卫星,需要有比较高的迭代频率,所以十年内可能需要更新换代,所以太空中会有大量的卫星同时在运行和在轨,所以数量必然会进一步增加。

事实上,碎片在过去的十年中以非常高的速度增长,因此它似乎是未来不可阻挡的趋势。

突然想起不久前听到的一个消息,USGS要关闭Landsat的公开卫星胶片。回想我本科毕业设计和研究生实习的时候,用了很多Landsat的图片,但还是觉得很感动。一方面感觉到巨大的倒退,另一方面看到巨大的需求增加。

今天的空间碎片基本上依靠美国空间监视网络SSN提供更大碎片的预测,而这种预测的完成有赖于美国大量的地面光学、雷达系统和天基监视系统。这个系统的主要任务是军事,提供空间碎片的预报信息也可以看作是发挥公共价值的一种方式。然而,SSN服务也很有可能关闭这一公共服务。

那么未来的空间态势信息将会成为一项非常有价值的业务。

首先,上面提到的卫星数量大大增加,所以要想把卫星安全送入预定轨道,空间目标的预报信息就变得非常重要。同样,卫星离轨的过程也比较慢,要穿越越来越密集的区域。如果没有足够详细和预先的规划,据估计碰撞和进一步演变成碎片灾难的可能性将急剧增加。

其次,这项业务将增加更多的意义。空间目标的监视一直是军民深度融合的领域。随着美国太空作战机构和日本太空安全部队的建立,未来太空的军事价值将进一步凸显。所以这个业务在发挥商业价值的同时,也有很大的军事价值。所以可以说是未来国防和民用技术融合的典范领域。

最后,未来的整个操作和控制将进入一个新的时代,航天器将不会是智能的。未来的轨道霾或者沙尘暴是智能霾,可以是安全霾,否则会把自己牢牢困住,很难再走出来。所以是智慧的云。

一些雄心勃勃的计划也可能是短视的,值得思考往哪里看。