SpaceX、亚马逊、OneWeb等疯狂发射低轨卫星 太空空间越来越紧张了

·极客观察10月14日 如果说太空将会变得没有空间，你可能以为在开玩笑，实际上不是。随着SpaceX、亚马逊、OneWeb等公司持续推进近地轨道通信，搭建太空互联网，太空空间缺少将会变得越来越显著。

位于不同轨道的卫星数量正在快速飙升！数据系统制造商Dewesoft在报告中指出，到2021年9月1日，轨道上的卫星数量已经达到4550颗。

另据美国环境团体The Union of Concerned Scientists的统计，截止2021年年底，不同轨道上有卫星4852颗；其中4078颗是低轨道卫星，位于地表上空400-1200公里。

研究人造太空物体碎片的专家Stijn Lemmens说，到2022年8月，太空中的卫星数量已经猛增至6100颗。

卫星太多加剧太空交通协调困难

卫星太多给当前的太空交通协调系统带来挑战，目前的协调主要依靠不同机构的沟通。

早在1970年代末期就有讨论说，应该设立一个中心化全球机构来协调，但Lemmens解释称，到目前为止还没有一套机制或者一份国际条约可以解决问题。

的确，现在也有一些条约涉及到交通协调，但是它将责任限定于国家，即使情况改变，真有一个中心化机构来执行此任务，它也需要时间搭建并运行，而且它可能没有实力来执行政策。

目前已经有很多私营和政府项目正在寻找，看看有什么好办法可以在卫星运营商和其它利益相关方之间收集数据并散播。

Inmarsat公司高管Mark Dickinson估计，轨道上的卫星数量估计每几周就会增加100颗，这些卫星绝大多数都处在近地轨道。

要确保有足够的可用太空空间，追踪碎片极为重要。卫星大多都是主动受控的，每颗卫星都占据不同的高度，有不同的倾角，所谓倾角，基本上就是轨道相对于赤道的角度。

1978年NASA科学家Donald Kessler曾提出一套理论，他认为太空碎片的数量存在一个临界点，一旦突破临界，现有航天器会发生碰撞，从而生成更多碎片，进而产生更严重的后果。如果Kessler的预测是真的，巨大的太空空间有可能变得不再适合卫星及其它航天器“居住”。

现在的追踪系统可以追踪5cm-10cm的对象，再小便无法追踪，但这些超小碎片也可能产生严重后果，损害航天器、生成新碎片。

有许多机构监视太空碎片，提前判断可能存在的碰撞，尽力规避。这种方法有缺陷，比如监控系统多种多样就是一个麻烦。Lemmens指出，系统有用，但远不能说理想：“它有用是因为它必须有用。”

目前行业正在开发自动化、标准化侦测系统，它也许能最终缓解单个机构的压力。行业也许可以制定一套追踪碎片的解决方案，不必让大机构（比如ITU）参与。

随着大型近地卫星星座的部署，想好好建模预测发展趋势简直跟算命一样，Lemmens说：“你只能预测趋势并尝试看到影响。”

太空垃圾已经存在约60年，如果听之任之，未来肯定会更多。

太空碎片（垃圾）的清理难度加大

对于现在的监管机构来说，碎片是一个问题，现有制度只是试图阻止或者降低碎片的增长速度，并不是要逆转。

Lemmens说：“我们现在陷入尴尬境地，如果想让碎片数量减少，我们必须采取补救措施，简单来说就是要设计一些任务，前往太空捕捉大碎片，比如大的卫星、大的火箭碎片，要消灭它们。”

现在的卫星基本都具备避撞功能，这说明各机构有加强合作和沟通的意愿，大家想进一步提高要求，比如提升航天器可靠性。

在建设卫星“星座”时，运营商肯定会“过度建造”，只有这样才能满足峰值需求，毕竟卫星是绕着地球旋转的。在特定地区，比如某个城市，需求可能翻倍，正因如此星座内卫星的数量也必须翻倍。

将地面服务转移到太空当然需要大量卫星，这肯定会导致太空空间紧张，不过导致空间紧张的还有其它原因。近地卫星的运营寿命一般只有5-7年，所以如何规划卫星的终结对于控制碎片至关重要。寿命如此短，卫星运营商必须不断发射并退役，这种商业模式对资金的消耗肯定很大。

不难想象，太空互联网投资是周期性的。在航空或海事领域，安装兼容终端将是一件费时费力的事，客户必须找到信心，相信服务能持续提供。服务提供商需要发射好几代卫星来提供服务，这会导致资金紧张。

正因如此，卫星必然会追求便宜。许多运营商会剔除冗余系统，极力延长卫星寿命，从而达到降本目的。

有一项技术比较实用：专家让卫星携带少量燃料，碰到紧急情况可以避让。到底需要多少燃料？这要根据卫星所处的高度来决定。

如果卫星只是在离地面400-500公里的地方飞行，当运营寿命结束时它会以自然方式回归大气层。如果是这种短寿命卫星，因为运营时间不够长，所以需要更多数量。如果卫星占据的轨道比较高，数量就会要求少一些，因为每颗卫星可以覆盖的面积更大。

似乎没有什么灵丹妙药，在高轨道飞行的卫星虽然寿命长，但运营商必须给卫星回归大气层做规划，让它在25年内可以安全退役。

对于监管机构来说，企业快速部署卫星是一大压力，因为规章制度落实的速度落后于企业的规划。

OneWeb认为，大量企业争夺太空通信空间是有利的，价格会降低，服务竞争会加剧，但是想解决商业太空活动快速增加带来的麻烦，国际合作和有效监管是必要的。

总之，对于如今存在的挑战，卫星行业是清楚的。太空碎片问题的确需要解决，它已经严重压缩了太空空间。

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