这次事件起因于美国利奥实验室发布的一系列消息,该公司常年使用雷达跟踪卫星和太空碎片。利奥实验室前几日预测,在美国东部时间1月30日上午9点39分,环绕地球运行的两颗过时失效的卫星有百分之一的机率几乎直接迎面相撞,并可能造成破坏性后果。利奥实验室估计,这两颗卫星可能相距只有15-30米,但因为都已失效,所以都不能被控制或移动,而人们所能做的就是眼睁睁地看着碰撞场景的发生。
太空中的任何碰撞都可能是灾难性的,因为碰撞产生的碎片将会向各个方向高速飞出,这会危及正在轨道上运行的其他卫星,甚至会威胁到未来的发射任务,特别是载人太空飞行任务。作为参考,美国宇航局经常在碰撞风险仅为十万分之一时移动国际空间站。而就在2019年,欧洲航天局也被迫移动了一颗卫星,这颗卫星当时与SpaceX卫星相撞的可能性最初估计为五万分之一,然而,当美国空军提供了更详细的信息时,这一风险增加到千分之一。
在利奥实验室发出警告后,其他航空航天组织也提供了同样令人担忧的预测,但相比之下,他们的预测较利奥实验室的更为乐观,而美国空军和美国宇航局甚至都没有发出任何警告。值得注意的一点是,这两颗卫星都是由美国发射,第一颗是红外天文卫星(简称IRAS),它是一台重约一吨的大型太空望远镜,于1983年发射。当年晚些时候,它成功地完成了任务,此后一直处于休眠状态。
而第二颗卫星的来历则稍微有点耐人寻味,它名为GGSE-4,是1967年冷战时期发射的一颗政府秘密卫星。这是一个更大的项目的一部分,主要目的是探测来自苏联的雷达辐射。这颗卫星还载有一项实验,以探索利用重力稳定卫星的方法。它的重量为83公斤,比IRAS卫星小得多,但它有一个非常不寻常的和不幸的形状——它有一个18米的突出手臂,末端体积很大重量集中,因此使它成为一个更大的目标。
将近24小时后,利奥实验室再次发布了消息,这一次将碰撞几率降低到了千分之一,并将卫星之间的预测通过距离修正为13-87米。尽管仍然比常规更近,但风险要小得多。但不到15小时后,该公司再次发布消息,又将碰撞概率重新提高到了百分之一,然后在了解了GGSE-4的形状后,直接将碰撞概率提高到了二十分之一,当时令人十分震惊。美国东部时间1月30日上午9点40分,有一个好消息传出来,这两颗卫星似乎彼此擦肩而过了。虽然有少数地面观测者报告IRAS卫星似乎安然无恙地通过预测的撞击点,但科学家仍可能需要几个小时才能最终确认到底没有发生碰撞。此后不久,利奥实验室证实,它没有发现任何新的空间碎片,看来是虚惊一场。
但是,尽管碰撞似乎没有发生,但是地面工程师及科学家们仍然需要面对很多棘手的问题。真正的问题是,他们并不真正知道这些卫星的精确位置,这就要求他们计算时极其保守,特别是要考虑到大多数正常运行的卫星的成本和它的重要性,以及高速碰撞所造成的极其严重的后果。在太空中跟踪物体通常被称为“空间态势感知”,这是一项非常困难的任务,最好的方法之一是雷达探测,但设备昂贵且操作复杂。用光学望远镜进行观测则要便宜得多,但是观测过程会附带其他复杂因素,如天气情况是否允许等等。
还有一个问题。虽然民用商业卫星不需要保密,每个人都知道它们的确切位置,但是军事和间谍卫星的情况并非如此,政府的防御组织不会与其他各方共享它们轨道的完整列表。就拿这次潜在碰撞所涉及的GGSE-4卫星来说,它是1967年发射的一颗年代久远的间谍卫星,如果这次不公开,没人只知道它的存在。所以,鉴于仅仅跟踪已知的卫星就已经很困难了,我们又该如何避免那些很难看到或者根本就不能被看到的卫星呢?
事实上,当前许多科学研究已经被用于制造某种隐形卫星,这种卫星从地面上根本无法看到。不仅如此,甚至在民用卫星行业也在考虑制造更难观测的卫星,主要是为了回应天文学家们对卫星会干扰天文观测的担忧。比如说,SpaceX公司正在考虑建造一种"黑暗卫星",这种卫星的光线反射极少,这就使它们更难被追踪到。
那么,未来我们该怎么办呢?解决办法首先是开发更精确的跟踪空间碎片和卫星的方法。清除太空垃圾则是下一步的重要步骤,但只有当我们知道它的确切位置时,人们才能这样做。而且,目前也没有明确的国际空间法或相关政策,虽然迫切需要出台这样一个法律条文。但不幸的是,国际形势并不乐观,如果大家都心怀鬼胎,也就不可能搞清楚在环绕地球的轨道上有哪些东西、正在发生什么,那么即使有了法律也不可能执行。
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作者:
F_Robot,
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原文地址《
高能警示:两颗失效卫星昨日几乎迎头相撞,我国是否知晓?》发布于2020-2-2
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