廢棄衛星成軌道垃圾 新發射衛星面臨危險

2020-11-23 環球網

本報華盛頓4月25日電( 記者 張孟軍)如果汽車燃料用光,司機將其隨便丟到大街上,顯然是一種犯罪行為。

在高高在上的地球同步軌道上,廢棄衛星也存在著類似情況,大量廢棄衛星正堆滿了地球同步軌道。除非衛星所屬機構把它們徹底清除,否則,新發射的衛星將面臨同這些軌道垃圾相撞的危險。

同步軌道衛星運行在赤道上空,與地球轉動同步,看起來相對於地面固定不動。因此,同步軌道是通信衛星的首選軌道。低地軌道中的廢棄衛星,由於受到地球引力的吸引,會最終掉到地球表面。而同步軌道上的衛星如果沒有外力推動,通常不會自然落入地面。所以,「國際組織間太空廢物協調委員會」於1997年制定了一套規章,以保證同步軌道環能夠保持潔淨,沒有廢棄衛星。該組織指定,每顆衛星壽命終結時,它應該被推進到同步軌道環上空300公裡處的「墳場軌道」。但由於太陽輻射壓力和其他微小作用力,這些衛星最終可能逐漸又被推回了同步軌道環。

現在,歐空局的魯迪格·傑漢等人出示證據顯示,並不是每一個國家和組織都自覺地執行了這一規定。傑漢小組對「美國太空觀察網」的觀察進行了分析,結果發現,目前大約有1120個大於60釐米的物體接近地球同步軌道環,而其中僅有約300個是正在正常運行的衛星。

傑漢在於本周召開的「第四次歐洲太空垃圾會議」上說:「在2004年結束其運行的13顆同步軌道衛星中,僅有5顆被推進到了墳場軌道,有5顆衛星的軌道提升未達到要求,其他3顆則僅僅被棄之不管。在1997年至2003年期間,日本、Intelsat衛星公司和Eutelsat公司所屬衛星大部分符合規定,中國和美國的商業衛星公司執行得不太認真,而俄羅斯執行得最差,俄在同步軌道環最擁擠的中部丟棄了26顆同步衛星。

專家們認為,之所以有些衛星公司不遵守這項規定,主要是基於成本考慮。要把衛星推進到「墳場軌道」,所需要的燃料相當於這顆衛星3個月的盈利收入。

但廢棄的同步軌道衛星帶來的一個嚴重問題是,它們沒有固定的軌道位置,會擅自行動。由於地球引力的非均勻性質會在同步軌道環中產生兩個穩定軌道點:一個在印度上空東經75度,而另一個在太平洋上空西經105度。廢棄的同步軌道衛星會位移到最靠近的穩定點,並通過這一穩定點來回擺動。

傑漢發現,在1997至2003年廢棄的34顆衛星中,有22顆衛星正在印度上空的穩定點擺動,而有10顆在太平洋上空穩定點擺動。他指出,這就存在著衛星連續碰撞的危險。目前,Telstar401漫遊衛星就正在引起問題。1997年,衛星公司不小心失去了對這顆衛星的控制,從此,它開始沿著地球同步環漂移。很多運行衛星都不得不中斷其服務,進行代價高昂的調控,以避免與它可能的碰撞。傑漢說:「當衛星營運機構隨意廢棄其衛星,類似的服務中斷和高價調控現象不久會越來越多,變得極為普通。」

傑漢小組發現,在被分析的地球同步軌道中的1036個人造天體中,有140顆廢棄衛星在同步軌道環中擺動,危及到340顆運行衛星。

軌道中的小片太空垃圾也使人擔憂。歐空局有關天文望遠鏡觀測結果指出,目前大約有2000個10釐米大小的垃圾正堆滿同步軌道環,正在運行的衛星與這些垃圾碰撞的危險比想像的要高。傑漢認為,為保護地球同步軌道環需要採取嚴格的措施。

他希望聯合國接受「國際組織間太空垃圾協調委員會」的建議。他說,如果不儘快採取有效措施,可能就為時太晚了。

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