6个月25000次”焦点:1SpaceX提交给FCC的报告显示，在过去的6个月里，该公司被迫调整卫星链的方向超过25000次，以避免与其他航天器或轨道碎片相撞。
自2019年第一颗星链卫星被送入轨道以来，SpaceX被迫转向超过5万次，以防止碰撞。
专家说，用于防止碰撞的卫星链的转数每六个月就会翻一番。照此计算，到2028年，SpaceX需要周转100万次。
卫星在轨道上机动也是相当危险的，专家把它比作高速行驶的汽车每10米做一个急转弯。腾讯科技讯7月7日报道，在过去的半年里，埃隆马斯克(Elon Musk)旗下的SpaceX公司的卫星链进行了25000次转弯，以避免轨道碰撞。这种机动的激增引起了人们对卫星长期可持续运行的关注，因为未来几年将有数万颗新卫星被发射到轨道上。
SpaceX在6月底向联邦通信委员会(FCC)提交的报告显示，从2022年12月1日到2023年5月31日，该公司的卫星网络被迫转向超过25000次，以避免与其他航天器和轨道碎片的潜在碰撞。相比6个月(2022年6月至11月)，这个数字几乎翻了一倍。自2019年第一个卫星链被送入轨道以来，这些卫星被迫转动了5万多次，以防止碰撞。
图1:自第一颗星链卫星发射以来，SpaceX已经进行了超过50，000次转向操作。SpaceX在报告中指出:“由于没有其他运营商报告过此类操作，因此不清楚操作数量与业内其他运营商相比如何。星链卫星会在碰撞概率大于1e-5(即十万分之一)时机动，而不是行业标准的1E-4(万分之一)。”
卫星链圈数的急剧增加让专家感到担忧，因为它遵循指数曲线规律，这导致人们担心轨道环境中的运行安全可能很快失控。
英国南安普顿大学航天学教授、巨型太空互联网对轨道安全影响的权威专家休·刘易斯(Hugh Lewis)说:“现在，卫星的周转次数正呈指数级增长。这意味着它将每六个月左右翻一番。指数趋势带来的问题是，卫星转向调整的次数将很快达到一个惊人的数字。”
到2028年翻100万倍？
根据刘易斯汇编的数据，2021年上半年，卫星链进行了2219次防撞机动。在截至2021年12月的6个月期间，这一数字增至3333次。从2021年12月到2022年6月，转向次数翻了一番，达到6873次。2022年下半年，SpaceX不得不13612次改变其卫星的路径，以避免潜在的碰撞。在向联邦通信委员会提交的最新报告中，该公司承认，在过去六个月中，它进行了25299次防撞演习，平均每颗卫星转弯12次。
刘易斯说:“现在，每六个月，卫星转动次数就会增加一倍。短短两年，这个操作增加了10倍。基于此，我们可以预测，在接下来的6个月里，周转次数将超过5万，然后是10万，然后是20万，以此类推。”
如果这种趋势持续下去，到2028年，卫星链将不得不在半年内机动近100万次，以最大限度地降低轨道碰撞的风险。刘易斯预计这种增长不会很快放缓。到目前为止，SpaceX已经在其计划的第一代网络中部署了12，000颗卫星的三分之一，并以每年超过800颗的常规速度发射卫星。在可预见的未来，这一趋势将继续下去。
但是，第一代星链网只是一个开始。美国联邦通信委员会已经部分批准了SpaceX的第二代星链网络计划，该计划可能由多达3万颗卫星组成。世界各地的其他参与者，包括亚马逊的“柯伊伯计划”，都在争先恐后地从各自的监管机构获得发射许可。
图2:预测卫星链中卫星为避免轨道碰撞而转向的次数。卫星的转动就像一辆高速急转弯的汽车。
奥尔登法律公司(Alden Legal)卫星监管专家、英国卫星金融网主席乔安妮·惠勒(Joanne Wheeler)表示，在国际电信联盟(ITU)注册的卫星数量超过170万颗。国际电信联盟(国际电联)是负责监测卫星无线电频率使用情况的联合国机构。虽然并非所有这些计划都是可能的，但需要转向的卫星数量如此之多，以至于刘易斯等专家质疑轨道秩序能否维持下去。
刘易斯说:“如果到2030年我们有10万颗活跃的卫星，那么我怀疑所有卫星网络运营商进行的机动总数将是巨大的。你需要采取措施减少高危碰撞，但这就像在高速公路上行驶，每隔10米就要急转弯以避免碰撞。这绝对非常危险。”
根据欧洲航天局的数据，大约有10500颗卫星绕地球运行，其中8100颗正在运行。直到最近几年，近地轨道才开始变得如此拥挤。根据Statista的数据，2019年，只有大约2300颗活跃的卫星在绕地球运行。卫星数量激增的主要推动力是卫星链，这是迄今为止最大的卫星互联网。
新卫星并不是轨道转向激增的唯一原因。空间碎片(包括报废的航天器、旧的火箭系统和各种碎片)的数量也在增加，这使得运营商越来越难以确保航天器的安全。
目前，每当轨道模型显示其中一个卫星链与另一个物体的路径相交的概率高于十万分之一时，SpaceX就会进行规避机动。这一门槛比美国航天局和其他国际机构坚持的标准低10倍。
然而，刘易斯质疑SpaceX能否在“连接警报”越来越多的情况下保持如此高的标准。他补充说，尽管该公司做出了努力，但碰撞的残余风险将继续上升。
哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔是另一个经常在卫星互联网项目辩论中发出警告的人。他同意刘易斯的观点:“SpaceX认为他们可以处理不断增加的转向负载，但我不相信该公司已经适当考虑了非统计误差，即独立和不可预测的错误可能导致的糟糕结果，因此我担心我们的运营处于安全边缘。”
防撞系统还不可靠。
卫星链依赖于其自主防撞系统，该系统根据空间中物体的轨道轨迹模型指示卫星进行机动。这些模型提前几天提供警报，这可能并不总是正确的。此外，其他因素，如空间天气引起的地球高空大气密度的变化，也可能影响这些计算的准确性。
图3:预期增长3:SpaceX卫星规模刘易斯说:“人们担心卫星链需要持续机动而不采取任何行动。你可以说在这些情况下发生碰撞的可能性很低，但是考虑到它们的数量很大，它代表了相当大的风险。就像买彩票一样。如果只买一个，不太可能中奖，但是买一百万，中奖几率很大。”
刘易斯预测，除非监管机构限制轨道卫星的数量，否则碰撞将很快成为太空中的常态。这种碰撞会导致完全失控的空间碎片数量迅速增加，从而导致越来越多的碰撞。这个过程可能最终导致所谓的凯斯勒综合征，这是前美国宇航局物理学家唐纳德·凯斯勒在20世纪70年代末预测的。在2013年奥斯卡获奖电影《万有引力》中，凯斯勒综合症是一种不可抗拒的连环碰撞，它可能会使一些轨道环境完全无法使用。
现实中碰撞的危险
SpaceX正在寻找解决上述担忧的方法。该公司去年发表声明，承诺“致力于维护安全的轨道环境，保护人类太空飞行，确保环境在未来的地球轨道及更远的地方保持可持续发展。”
SpaceX辩称，该公司努力将星链设计成一个安全和可持续的系统，并透露了其卫星如何自主行动以避免碰撞的细节。麦克道尔说:“SpaceX对他们的计划进行了详细的解释，这是值得欢迎的，尽管这比本来可能的时间晚了几年。”
长期以来，天文学家和其他领域的科学家一直对Star Link项目表示关注，尽管该项目旨在为世界任何地方提供宽带互联网接入。卫星会在天文图像中留下明亮的轨迹，尤其是发射后不久、进入轨道前，肉眼仍能看到。
然而，SpaceX的声明正值对碰撞的担忧越来越受关注之际。2021年12月3日，中国向联合国和平利用外层空间委员会递交诉状，称中国载人空间站为避免与卫星链相撞，不得不进行两次机动。
然后，去年2月7日，NASA载人航天部门向联邦通信委员会提交了一封信，表达了对第二代卫星链路互联网计划的担忧。美国宇航局在信中表示，如此庞大的卫星网络将大大增加轨道碰撞的风险，并可能威胁其卫星和宇航员的安全。该机构还表示，反射阳光的闪光可能会干扰其太空望远镜和地球观测卫星。
去年2月3日，SpaceX在一场太阳风暴中发射了49颗卫星链。由于这些卫星的大气阻力比平时强50%，49颗卫星中有38颗脱离轨道并被摧毁，这可能会使该公司损失数千万美元。(文/陆瑾)”