是时候处理了。堵车堵在外太空。

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是时候处理了。堵车堵在外太空。

原文:劳伦·纳皮尔

翻译:黄

校对:陈杰

回顾:牧夫天文校对组。

编曲:王璞

后台:考特丽娅，李，徐九坤，胡永桥。

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太空交通堵塞

来源:Shutterstock/osoriotart

近年来，随着卫星越来越小，制造成本越来越低，部件越来越标准化，向太空发射卫星不再是一个高门槛，更多的人能够负担得起卫星发射。现在，卫星运营商已经开始向地球轨道发射巨型星座，即由数百颗甚至数千颗小卫星组成的卫星网络。

民用、军用和私营卫星运营商越来越多地使用卫星星座来创建一个连续的全球网络。这些卫星星座有很多功能，包括气候监测、灾害管理、卫星宽带等等。

然而，覆盖整个地球需要大量的小卫星。此外，它们必须在靠近地球表面的轨道上运行，以减少覆盖中断和通信延迟。这意味着它们必须运行在太空中一个已经很繁忙的区域——近地轨道，也就是距离地球表面100到2000公里的地方。

将如此多的卫星送入轨道将导致许多问题，从影响我们观看夜空到制造危险的太空垃圾。同时，巨型星座也给全球空间治理带来挑战。

目前，有近3000颗活跃的地球轨道卫星。未来几年将发射更多的卫星。例如，欧洲委员会最近宣布计划将数千颗卫星送入地球轨道。

随着世界各地的公司和政府继续发射巨型星座，空间治理框架变得至关重要。有许多重要的问题需要考虑。

定义

目前，在1967发布的《外层空间条约》的指导下，世界各国在国家层面发放许可证管理卫星。虽然条约中没有出现“星座”或“巨型星座”一词，但它们和所有其他卫星一样被视为空间物体。

然而，由于不同国家的程序和规定不同，仅在国家一级协调和管理庞大的卫星星座系统是极其困难的。因此，从国际层面解决这一问题势在必行。

但是，目前还没有一个具有法律约束力的卫星星座或“巨型星座”的定义。巨型星座由多少颗卫星组成没有标准，每个国家可能都认为这个词有不同的含义。从国际层面明确“巨型星座”的定义，是管理庞大卫星系统的第一步，也有助于人类安全、可持续地利用近地轨道。

塞车

大多数低地球轨道卫星运行在海拔600到800公里之间。这是一个拥挤的地区，因为它已经挤满了卫星。

星链是迄今为止最大的巨型星座。

来源:星链任务

然而，移除卫星很费时间。比如重新进入地球大气层，通过燃烧将其清除，大约需要150年。一些卫星是通过有控制地重返大气层而被有意移除的，而另一些卫星则是以无控制的方式坠毁的。卫星和巨型星座的运营商必须找到减少这些卫星造成的碎片的方法，以维持近地轨道的可持续利用。

考虑到未来巨型星座的数量，近地轨道将成为一种稀缺资源。

射频频谱

空间上的拥塞不仅仅是物理空间上的拥塞，还有无线电使用上的拥塞。卫星使用无线电频谱进行通信。随着巨型星座数量的增加，存在运营商“存储”无线电频率并在实际需要之前存储的危险，从而造成无线电频谱拥塞。

为了防止这种情况，一个专门管理卫星无线电频谱使用的联合国机构最近更新了其管理框架，将这一问题与其他空间管理问题分开。这个组织规定巨型星座只能使用当时需要的无线电频率。

碰撞避免和跟踪

如果近地轨道上挤满了卫星和巨型星座，避碰会更加困难。2019年9月，欧洲航天局不得不点燃一颗卫星的助推器，以避开另一颗卫星，否则两颗卫星将会相撞。

随着轨道变得越来越拥挤，可能需要更多的防碰撞机制和卫星运营商之间更好的通信来维持空间交通。

一些国家(尤其是美国)制定了卫星跟踪和防撞规则。他们有一个警报系统，警告卫星操作者潜在的碰撞路径，并在必要时纠正卫星的路线。

前景

我希望联合国成员国能够尽快讨论对巨型星座的监管。虽然该委员会的工作可能进展缓慢且高度政治化，但巨型星座确实需要国际规范和国家许可程序。

近地轨道星座和巨型星座给社会经济和环境带来了巨大的好处。正因为如此，在未来，星座会越来越多。为了避免问题，我们应该在国际范围内明确巨型星座的规则和定义。

牧夫新媒体编辑部

牧夫生产的“天文湿刻”。

图片来自网络。