绕地的航天器轨道，会有用完的那一天吗？
目前
全世界在轨的围绕地球轨道运转
人造卫星共有4000多颗
其中1000多颗仍在正常运行
地球上空变得越来越拥挤
卫星和太空垃圾日益增多
其中太空垃圾占地球上空物体总数的80%
而且由于速度快，对航天器更是一大威胁
那环绕地球的轨道
是不是真的会有用完的那一天？
这张图片曾经广为流传，被视为围绕地球轨道快要用尽的铁证。但实际上，这张图片是经过了夸张的处理。
围绕地球运转的航天器虽多，但大多都是微小航天器，比如立方星尺寸只有10厘米见方、通信卫星可能有几十米的尺寸，最大的空间结构当属国际空间站，尺寸能够达到100米左右。但即便是国际空间站的大小，和地球直径12756千米比起来，也只是其的1/100000左右，落在上图中估计也就是一个像素点的位置，根本看不到。
况且，卫星在进行轨道设计的时候就考虑过不能互相交叉碰撞，它们的轨道分布在不同的高度，从200公里到36000公里甚至更高的高度都有，这意味着卫星的运行轨道很少交叉，想要达到图中的效果，实在不可能。
图虽然是假的，传递的信息却有一部分是真的——地球轨道并不是无尽的。
以地球为中心的航天器轨道，通过不同的高度，将卫星的轨道分为高轨道（HEO）、中轨道（MEO）、低轨道（LEO）和大椭圆轨道（HEO）等。以高轨道中的地球静止同步轨道为例，其相对赤道高度为36000公里，优点是对地静止，适合作为通信卫星，这条轨道还是比较拥挤的，主要有以下两点：
其一，发射一颗卫星首先需要在国际电联进行位置报批和无线电频谱报批。静止同步轨道主要用途恰恰在于地面通讯，所以无线电频谱管理尤其重要。然而无线电频谱资源是极有限的，适合空地通讯的频段主要集中在10GHz以下和30GHz左右这两段上，其中大多已经被其他系统占用了，所以可选择的窗口已经很小。
其二，静止同步轨道上不能光看“频段”，还要看位置，两颗采用同样频段的通讯卫星不能靠得太近，否则地面接收和转发装置无法区别，会互相干扰，甚至无法通讯。所以国际电联针对静止同步轨道的分配单位为“频轨”，既要在空间位置上区分开，也要在频率上区分开。
理论上说，静止同步轨道大约每隔2度的位置可以发射入轨一颗同步卫星，这样，整个地球静止同步轨道也只有大约180颗的容量。而现在即便是用上频率复用手段，也已经挤上去好几百颗了。所以仅就静止同步轨道而言，轨道资源相当紧张，毕竟这根轨道的商用价值最大。
其他轨道上也有类似的问题，而与此同时，数量繁多的航天器产生的空间碎片也不得不考虑。空间碎片虽然体积一般较小，但数量多、速度快，给航天器造成的危险也更大，不仅仅给新发射航天器的轨道设计带来了极大的困难，也会产生数量巨大的次生空间残骸和碎片。这些新增的太空垃圾，反过来会继续恶化地球周边的太空环境，使得空间环境愈加恶劣。
诚然太空垃圾问题的确在变得日益严重，但这并不意味着轨道资源会有一天密集到无法发射卫星的地步。
目前处理报废卫星有两种方式，一是把即将报废的卫星推向较少被使用的高轨道，从而腾出有价值的中低轨道资源；二是把即将报废的卫星推向大气层，让其在大气层中燃烧掉，低轨和中轨卫星大多采取这种办法。
人类还在思考其他的方法清除太空垃圾，在轨捕获空间碎片技术也在多个国家展开理论分析和实验测试工作。
希望有朝一日这种手段能够运用成熟，人类对太空的主动控制手段又将大大增强。
▋来源：语宙
▋编辑：秦诗凯、李 鑫、江程杰
▋邮箱：ourspace0424@163.com
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