美国波音卫星解体威胁中国在轨卫星,“很难评估有多糟糕”

【文/观察者网 阮佳琪】
据港媒《南华早报》25日报道,由美国波音公司制造、国际通信卫星组织运营的通信卫星Intelsat 33E(IS-33E),自上周六(19日)在地球同步轨道(GEO)上意外解体后,被追踪到的卫星碎片数量已从最初的20块增加到了80多块,对轨道上包括中国运营卫星在内的数百颗卫星构成严重威胁。
地球同步轨道是距地面约36000千米的圆轨道。一直密切关注太空活动的哈佛大学天文学家麦克道尔(Jonathan McDowell)周四通过电子邮件告诉港媒,卫星所处的高度使得对其解体情况的监测更为困难,但这“肯定”会给其他卫星带来一定风险。
据报道,中国在地球同步轨道上有拥有多个卫星系列,包括风云系列气象卫星、北斗系列导航卫星以及中星系列通信卫星。中国天宫空间站和国际空间站则位于距离地球更低的近地球轨道(LEO),后者是距地面约200至1200千米的近圆轨道。
“这是我们在太空中所见到的最糟糕的事件之一,现在还很难评估情况究竟有多糟糕”,麦克道尔分析称,事故可能是由IS-33E卫星与其他卫星碎片碰撞,或其推进系统爆炸等内部问题引起的。国际卫星通信组织尚未说明卫星解体原因。
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地球同步轨道(GEO)与近地球轨道(LEO)示意图。NASA官网
据公开资料介绍,IS-33E卫星由美国波音公司设计和制造,于2016年8月发射,2017年1月投入使用,主要为欧洲、非洲和亚洲部分地区用户提供互联网和通信服务。按照国际通信卫星组织的说法,它的大小近似于一个集装箱。
这颗卫星的最初设计寿命为15年,但它在2017年8月的一次机动中因过量使用推进剂,导致寿命减少了3.5年。美国航天新闻网站“space.com”报道称,考虑到这颗卫星仅运行了7年,而其他类似卫星的预期寿命为15至20年,其在轨爆炸的消息令人感到意外。
事故发生时,来自美国太空司令部太空军的一份较早声明证实,IS-33E卫星解体产生至少20块碎片,当时尚未观察到碎片所导致的直接威胁。
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IS-33E卫星的艺术概念图。波音公司
俄罗斯航天国家集团在周二发布的报告显示,追踪到的碎片数量已经增加到80多块。声明称,根据对碎片分布动态的分析,“所有正在地球同步轨道运行的航天器都将面临潜在威胁”。
另据美国合众国际社(UPI)报道,英国追踪航天轨道物体公司Spaceflux的代表也指出,卫星爆炸产生的碎片确实对周围的其他卫星构成了威胁。
他说,“目前,轨道上的这些碎片还存在很多不确定性。它们可能会对其他卫星造成潜在危险,但我们(现在)还不知道。”
俄罗斯科学院空间研究所的一位主要研究人员艾斯蒙特(Nathan Eismont)告诉塔斯社,迄今为止记录的所有卫星碎片都已编目在册,它们的轨迹可以被预测。
“如果根据预测,有卫星可能会(和一些碎片)相撞,那就有必要进行规避机动。”他补充称,对于地球静止卫星来说,紧急轨道修正是一项虽不寻常但具有可行性的解决办法。
美国《新闻周刊》还提到,IS-33E卫星的碎片将使环绕地球轨道运行的太空垃圾数量不断增加,引发人们对 “凯斯勒连锁碰撞效应”(Kessler syndrome)的担忧:太空垃圾相互碰撞,产生的碎片又将诱发更多的碰撞。如此连锁反应,导致太空垃圾数量急剧增加。
一个极端场景设想是,碎片等物体间的碰撞产生连锁反应,逐渐包围地球,使得新的航天发射任务无法进行。
根据欧洲航天局(ESA)的预测,目前地球轨道上飘着1.7亿个直径超过1毫米的太空垃圾,大多数都无法追踪。同时直径超过10厘米的碎片估计要超过2.9万个,虽然绝大多数碎片都无法穿过大气层,但足以对卫星和航天器造成严重问题。
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