凱斯勒效應必鎖死地球?星鏈網3%衛星現故障,太空碎片或級聯相撞!

2021-01-15 騰訊網

馬斯克雄心勃勃的天基網際網路——星鏈網正準備進行第14次發射,再送60顆衛星上天,使衛星總數超過800顆,達到前期計劃的「天網」可以正式啟動的數量。

不過最近,密切關注星鏈網的追星者,天文學家喬納森·麥克道爾(Jonathan McDowell)連續發布消息稱,SpaceX公司似乎已有大量衛星墜回大氣層燒毀或發生故障。但他也稱,這個故障率並不驚人,屬於正常範圍。

發射到地球低軌道的星鏈網衛星目前已有775顆,SpaceX公司的星鏈網Beta版測試將在本月結束,下月開始公開版的測試。馬斯克10月8日曾發布消息稱,在其它國家的測試將在獲得相關國家監管機構的批准後馬上開始,這意味著美國和加拿大以外國家的星鏈網測試也即將開始。

麥克道爾上周稱,截止到10月7日,他已追蹤到47顆星鏈網衛星墜入大氣層燒毀,其中包括第一批發射的60顆V0.9測試衛星中的39顆,這可能是SpaceX有意淘汰的。

前天(16日)麥克道爾再次發表消息稱,根據他從美國政府及SpaceX那裡收集的衛星運動數據,除了SpaceX主動淘汰的測試衛星,他已監測到23顆,大約3%的星鏈網衛星已不能在軌道上操縱,可能已經發生故障並失去控制。

麥克道爾認為,3%的故障率本來不算高,然而星鏈網需要發射大量的衛星,如果完成計劃中的42000顆,則意味著將有1260顆衛星失控。和SpaceX利用氪動力離子推進器主動脫軌的衛星不同,這些失去動力的衛星可能長期在軌道上漂移,需要長達5年的時間才會墜毀,其間可能會發生和其它太空飛行器相撞的事件。衛星越多,相撞的機率越大,這有可能在低軌道形成大量的太空碎片,對其它太空飛行器甚至太空人構成巨大威脅。

而這僅僅只是SpaceX一家,目前世界上計劃建天基網際網路發射的衛星總數已超過了10萬顆,3%的故障率就是3000顆以上失控的衛星。不過SpaceX公司並不認可3%的故障率,他們認為故障率只有不到1%,即使有1%的衛星失去機動能力,星鏈網衛星每10年和太空垃圾相撞一次的機率也只有1%。

而根據歐洲空間局的數據,截止到今年2月,地球軌道上失效的衛星共有約3200顆,越來越多失控的衛星將使太空中發生碰撞的機率大大增加,導致太空碎片的不斷增多。

本周很多人就虛驚了一場,中國2009年12月發射的已經廢棄的長徵四號丙第三級火箭,在10月16日早上約9點鐘,差點和前蘇聯1989年2月發射的已廢棄衛星帕魯司(Kosmos 2004)高速相撞,兩者最接近時的距離可能只有25±18米。

根據美國NASA科學家唐納德·K·凱斯勒(Donald J. Kessler)1978年提出的凱斯勒綜合症(Kessler syndrome)假說,如果近地軌道運行的物體達到一定密度,這些物體碰撞產生的碎片就會造成更多的撞擊,從而形成級聯效應,導致近地軌道完全被太空垃圾覆蓋,地球被徹底鎖死數百年,期間無法再向外太空發射任何太空飛行器,人類文明的發展將受到巨大影響。

所以最可怕的還不在現在。根據凱斯勒的假說,隨著地球低軌道衛星數量的不斷增多,總會在某一刻時刻達到某一個閾值,讓級聯效應的發生成為必然,那時候就像核裂變的連鎖反應一樣,衛星碰撞將無法停止,派再多的飛船上去清理也無濟於事,因為這些飛船也可能加入級聯效應,到時候人類的太空之途就會被完全鎖死。

或許是時候認真研究凱斯勒綜合症效應了,這個閾值究竟是多少,我們還可以發射多少顆衛星,算清楚了,太空才能得到更好更健康更有效的利用。

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    和SpaceX利用氪動力離子推進器主動脫軌的衛星不同,這些失去動力的衛星可能長期在軌道上漂移,需要長達5年的時間才會墜毀,其間可能會發生和其它太空飛行器相撞的事件。衛星越多,相撞的機率越大,這有可能在低軌道形成大量的太空碎片,對其它太空飛行器甚至太空人構成巨大威脅。
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    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道、成為太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?,而且萬一地球有「危機」,出路就這樣被堵死了。凱斯勒現象,是美國航天局(NASA)的太空碎片研究專家唐納德·凱斯勒在1978年提出的一種理論。
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    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道、成為太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?,而且萬一地球有「危機」,出路就這樣被堵死了。,將產生級聯碰撞:一塊碎片被碰撞產生多個碎屑,這些碎屑又會與其他的太空垃圾繼續碰撞,產生更多的碎屑。
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    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道、成為太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?凱斯勒現象,是美國航天局(NASA)的太空碎片研究專家唐納德·凱斯勒在1978年提出的一種理論。他認為,如果地球低軌道的太空垃圾密度足夠高,將產生級聯碰撞:一塊碎片被碰撞產生多個碎屑,這些碎屑又會與其他的太空垃圾繼續碰撞,產生更多的碎屑。這會讓低軌道區域布滿太空垃圾,從而使低空衛星在這一區域很難存活,甚至會影響人類發射更高軌道的衛星。
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    本周四,一顆前蘇聯廢棄衛星和中國的火箭殘體(分級助推器的一節?)在太空中擦肩而過,幸好沒有相撞——否則會製造出大量更加危險、難以監控的高速軌道垃圾。 使用雷達跟蹤太空中衛星碎片的企業LeoLabs周二表示,它正在監視「非常高風險」的交匯點——兩個物體繞地球軌道的交點。
  • 馬斯克的衛星被曝3%已成太空垃圾,影響其他國家太空探索
    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道、成為太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?  McDowell教授擔心的是大量報廢衛星造成凱斯勒現象(Kessler Syndrome),這才是最可怕的。  凱斯勒現象,是美國航天局(NASA)的太空碎片研究專家唐納德·凱斯勒在1978年提出的一種理論。
  • 3%的故障「死星」讓人擔憂,未來或形成太空垃圾「鏈網」
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  • 馬斯克放的衛星被曝3%已成太空垃圾,佔資源位置,最壞還能「鎖死」地球人
    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道、成為太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?不僅影響別的國家探索太空,而且萬一地球有「危機」,出路就這樣被堵死了。McDowell教授擔心的是大量報廢衛星造成凱斯勒現象(Kessler Syndrome),這才是最可怕的。凱斯勒現象,是美國航天局(NASA)的太空碎片研究專家唐納德·凱斯勒在1978年提出的一種理論。
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    其後太空愛好者也擔憂,如果這些衛星成為擠佔軌道的太空垃圾,甚至成為「鎖死」地球的外殼怎麼辦?不僅影響別的國家探索太空,而且萬一地球有「危機」,出路就這樣被堵死了。McDowell教授擔心的是大量報廢衛星造成凱斯勒現象,這才是最可怕的。凱斯勒現象,是美國航天局的太空碎片研究專家唐納德·凱斯勒在1978年提出的一種理論。他認為,如果地球低軌道的太空垃圾密度足夠高,將產生級聯碰撞。
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  • 明早9時,一枚廢棄中國火箭可能和衛星相撞,太空碎片或增20%
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  • 地球軌道上的大量太空垃圾已接近「凱斯勒事件」的標準了
    本周四,一顆前蘇聯廢棄衛星和中國的火箭殘體(分級助推器的一節?)在太空中擦肩而過,幸好沒有相撞——否則會製造出大量更加危險、難以監控的高速軌道垃圾。使用雷達跟蹤太空中衛星碎片的企業LeoLabs周二表示,它正在監視「非常高風險」的交匯點——兩個物體繞地球軌道的交點。數據表明,周四美東時間下午8:56,兩個大體量的太空垃圾相距8至43米。
  • 太空垃圾雲正不斷擴大 或致同步衛星軌道報廢
    波波夫金的話並非聳人聽聞,此前太空飛行器與1釐米見方的太空垃圾相撞的頻率約為5年1次,現已提高到每1年半至2年1次,在軌太空飛行器與太空垃圾相撞的可能性正在增加。太空飛行器一旦被太空垃圾撞擊報廢,自己又變成新的太空垃圾。最終,近地軌道將被各種危險的太空垃圾所「封鎖」,地球將變成一個永久的垃圾帶。屆時,高度依賴現代通訊衛星等現代太空設施的人類將發現自己的生活難以為繼,人類文明程度甚至大幅後退。
  • 太空垃圾威脅地球安全 或成末日殺手
    太空事故時有發生  35年前,美國宇航局天文學家唐納德·凱斯勒發表了一篇關於太空垃圾的論文,文章中他向世人描繪了這樣一場噩夢:超過使用期的衛星和其他太空垃圾在不斷堆積,總有一天碰撞將不可避免。而這些物體碰撞之後又會產生無數同樣危險的碎片,而每一個新的碎片又是一個新的碰撞危險源。
  • 擋住月亮的六便士:太空垃圾那些事
    在更高的軌道上,尺寸更大的太空垃圾較多,軌道衰變的時間也更長。比如很多通信衛星位於距地面3.6萬公裡、垂直於赤道的地球靜止軌道。儘管速度相對更低,但當衛星廢棄時,還是會佔用地球同步軌道。太空垃圾的分類按照目前熱門的城市垃圾分類方法,太空垃圾統統屬於「有害垃圾」。而根據來源,太空垃圾主要分為以下幾類。
  • 太空垃圾威脅:新指導規範幫助應對太空軌道碎片威脅
    隨著繞地軌道變得越來越擁擠,衛星相撞的風險也在增加,尤其是那些在缺乏運營經驗人員控制下的簡易衛星。衛星相撞是一個大問題。例如,2009年2月,運營中的美國通訊衛星「銥星-33」與俄羅斯報廢衛星「宇宙-2251」相撞,到當年10月撞擊產生了約1800個新碎片,佔當時可監測軌道碎片的10%。
  • 擋住月亮的六便士——太空垃圾那些事
    為了研究太空中的微流星體和垃圾碎片對太空飛行器造成的傷害,1984年4月挑戰者號太空梭將圓柱形「長期暴露裝置」釋放到近地軌道,到1990年1月被回收後,其表面僅肉眼可見的撞擊凹痕就超過3.2萬個,相當於每天被撞擊15次。   對於太空垃圾的危害,美國科學家唐納德·凱斯勒曾於1978年提出理論假設,即凱斯勒現象或碰撞級聯效應。
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    由於太空垃圾數量龐大,規避空間碎片幾乎成為各種太空飛行器、衛星和國際空間站的「規定動作」。   為躲避空間碎片,國際空間站去年多次調整飛行軌道和高度。去年3月,國際空間站在短短3周內兩次調整軌道,躲避空間碎片。   為避免遭到空間碎片的「襲擊」,美國現有的太空梭體積都較小,執行任務時飛行時間也大大減少,只有幾天至十幾天。
  • 太空垃圾多「撞暈」衛星 有必要制定「太空交規」
    目前,地面上能觀測到並記錄在案的空間碎片約有4000多萬個,形成約3000噸太空垃圾,仍在逐年增加。可觀測到的最大碎片與一輛公共汽車相當,最小的與一個壘球相當。  規避空間碎片幾乎成為各種太空飛行器、衛星和國際空間站的「規定動作」。國際空間站去年多次調整飛行軌道和高度,最頻繁時在3周內兩次調整軌道,躲避空間碎片。