美国卫星逼近中国空间站 | 趁热回答3个广受关注的问题

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前言

书接上回

昨天，媒体已经广泛报道美国星链卫星逼近中国空间站，后者紧急规避的新闻。这里趁热回答广受关注的3个问题：

1、为什么星链卫星会接近中国空间站？

2、航天器如何避碰？

3、如相撞不可避免，有无可能击毁或俘获目标，保护己方？

01

为什么星链卫星会接近中国空间站？     

星链是美国SpaceX公司设计建造的目前最大卫星星座，其目标是通过约1.3万颗（最新计划是4.3万颗）运行于几百到一千余公里轨道的低轨卫星，建立起覆盖全球的宽度通信网络。

目前星链已经部署大约2000颗卫星，基本处于500公里以上轨道，一般与400公里左右高度的中国空间站井水不犯河水，但有两个常见的“不一般”：1、星链卫星发射时火箭只把它们送到200多公里高度，剩下要靠卫星自己爬升，爬升过程会穿越空间站轨道。昨天报道的第二颗卫星应当属于这类；2、退役或失效卫星会逐渐降低轨道高度，再入大气层烧毁，这个过程也会穿越空间站轨道。昨天报道的第一颗卫星应当属于此类。

02

航天器如何避碰？     

不算碎片残骸，目前2000公里以下空间中运行着上万颗工作或者失效航天器，这个数量已经与空中的民航客机相当，但绝大多现役数航天器都不像飞机那样装有雷达之类探测器用于自主避碰，而是依靠地面指挥。退役航天器基本就是自由放飞自我的状态。

地面上，主要航天国家甚至一些企业都建立了完善测控网络，对空间物体进行跟踪监视和轨道预测。这次我国在照会中准确说出其它航天器名字，应该也是得益于本国的这套系统。

一旦发现其它航天器与己方航天器存在相撞危险，最理想的做法是与对方协商，确定由谁避让，怎样避让。但目前最大的问题是，各国家/机构间沟通协调机制还处于非常初级阶段，大家常各行其是。

以SpaceX为例，他们的协议合作也就刚刚纳入同属美国的NASA（例如约定一律由SpaceX航天器机动躲避），连欧洲盟友都没覆盖到（之前双方还因为星链卫星和欧洲遥感卫星危险接近而吵了一架），更不必说与中国协调。中美之间比美欧之间还要复杂。受美国航天法案限制，SpaceX不被允许直接与中方接触，必须走政府间渠道。

这就是很棘手的情况。各方如果不能沟通协调，可能会造成：1、错失避让机会；2、双方都向错误方向规避，反而增加危险；3、过度反应造成浪费。

未来随着低轨星座急剧扩大（中美都规划了万星项目），航天器接近事件只会有增无减。各方像民航空管那样，依据明确规章，建立有效沟通协调机制是解决问题的关键。如果多说一句，就是美国抗拒与中国在航天领域对话合作的态度，是不合时宜的。

网传（不确定真伪），这两次事件SpaceX没有提前采取措施的原因是其监测到卫星与中国空间站距离不会小于他们与NASA约定的“行动阈值”5公里，因而袖手旁观。话说回来，5公里代表的是NASA态度，该标准并没有与我国沟通，不代表也适用于中国空间站。我国有理由依据自己的标准判断危险、维护权益。图为星链卫星，图自SpaceX

（至于故意使坏的接近不在本讨论范畴。今天提到的两次事件，目前暂无证据证明是故意行为）

03

如相撞不可避免，有无可能摧毁目标保护己方？    

以人类现有技术，击毁不一定难，但保护己方很难。

先说击毁。目前美国、中国、俄罗斯、印度都成功进行过反卫星/反弹道导弹试验，他们的拦截器理论上也可以摧毁航天器，但这种粗暴的撞击只会将目标由一个整体变成无数个碎片，而这些碎片依然具有强大杀伤力，相当于从原来的一发步枪子弹变成一群霰弹枪子弹，防御方很可能得不偿失；而且碰撞产生的碎片还有可能诱发更多相撞事件，最后整个近地空间布满碎片，人类在几十年内都无法进行任何航天发射，所谓凯斯勒效应。

还有人提出能不能发射捕手机器人（或者老梗“上剪刀剪太阳翼”），将目标牵引到安全位置？也不太现实。这种温柔接近需要捕手变轨机动，而低轨航天器一大特点是变轨会消耗大量燃料，特别是改变轨道倾角，比较困难。举个例子，中国空间站运行在倾角41.5度的轨道上，俄罗斯就没法从北纬46度的拜科努尔航天中心发射飞船与之对接（或者说飞船燃料占比太大，将难以再搭载有价值载荷）。因此捕手也不是想抓谁就抓谁。为了温柔交汇，目前通行做法是根据目标轨道设定发射窗口，在特定时段将捕手发射出去，反应时间甚至要按天计算，太慢。

至于用激光武器将目标烧成灰尘那样的无害微小颗粒，理论上可行，但人类还远没有这么强悍的激光技术。

因此，眼下最可行甚至唯一可行的防御措施还是第2点说的，各方依据明确规则，随时分享信息、协调行动。

其实在这点上，我国有需求，其它国家也有。以美国为例，从军方到民间，很多意见领袖都强烈呼吁建立国际空间交通规则。可以想象，国际间规则建立的过程肯定将充满曲折、争论甚至对抗，但至少各国已经决定要做同一件事，这总比不闻不问各行其是强一些。

毕竟，谁也不想近地空间堆满碎片，人类被锁死在地球上至少几十年吧~

短短3个月，美国政界、军届、商界都表达了对空间交通管理规则的关注，这对我国来说或许是个为了全人类航天未来而扮演重要角色、发挥关键作用的好机会。图自spacenews.com

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