威胁中国空间站的星链卫星,背景不简单
搞明白美国星链卫星的背景,才能更好地理解为什么这次中国要如此严肃地对待。
这个庞大的超级卫星计划,来自美国SpaceX公司CEO马斯克的狂想。他设想用超过1.2万颗运行在近地轨道的小型卫星,为全球提供高速的网络服务,从而摆脱地面基站的约束。
在星链计划刚提出时,马斯克的大群拥趸欢呼"自由上网的时代开始了"。但等到2019年首颗星链卫星升空后,越来越多的不妙迹象开始涌现。
星链卫星在天文观察照片上留下的轨迹让天文学家抓狂
首先是天文学家的"狂怒"。因为成群的星链卫星穿过夜空,导致需要长时间曝光的天文观测受到极大影响。它们的轨迹在照片上出现的亮点或横杠,可能会使多年的学术研究功亏一篑。
其次,越来越多的国家发现,星链计划实质上是一场"太空圈地"运动。根据马斯克的规划,他后续还将发射3万颗卫星,分布在340公里、550公里、1150公里三种不同高度的轨道上,几乎"包围了整个地球"。根据国际电信联盟规定,虽然卫星频率和轨道资源是全人类共有的资源,但获取卫星频率和轨道资源主要通过"先登先占"和"先协调,后使用"等原则。星链计划包括的卫星总数多达4.2万颗,而人类历史上总共才向太空发射了9000个各种卫星和航天器,马斯克抢占轨道资源的野心不言而喻。
星链卫星完成部署后,几乎包围了整个地球
但问题来了。在近地轨道部署这么密集的卫星,如何解决它们的运行安全问题?此前美俄卫星就已经发生过太空相撞事故,当在轨卫星数量以数十倍增加之后,各种危险靠近事故概率极大增加了。
更可怕的是,为了节省成本,星链卫星的服役时间有限,通常只有3-5年寿命,这意味着未来每年都将有数以百计的卫星退役。尽管SpaceX公司承诺这些卫星具有自动降轨坠入大气层焚毁的功能,但谁能保障不会出现意外呢?
情况有多严重呢?美国"太空"网站今年8月引用英国南安普顿大学宇航研究小组负责人休•刘易斯的研究成果说,SpaceX 公司的星链卫星每个星期涉及大约1600起航天器接近事件;除去星链卫星彼此间的接近,这1600次中有500次都是星链和其他航天器的接近,甚至包括二者在小于1公里的距离之间飞过的情况。
"我回顾了2019年5月星链卫星首次发射以来的数据。"刘易斯说,"从那时起,空间危险接近评估卫星报告收集到的航天器接近次数增加了一倍多。现在,星链卫星已占到所有航天器接近事件的一半了。"
报道称,"情况肯定会变得更糟。刘易斯的计算表明,一旦SpaceX发射完1.2万颗卫星,90%的空间接近事件都将与星链有关。"
因此越来越多的科学家们担心,以星链卫星如此庞大的规模,无论是在轨卫星发生危险靠近,还是退役卫星失控,一旦它们造成太空碰撞事故,由此很可能引起连锁反应,产生的太空碎片将横扫近地轨道。
值得注意的是,近地轨道上运行着绝大部分的人类航天器,包括国际空间站和中国空间站(轨道高度通常在300-400公里附近)以及其他各种卫星。星链卫星失控的潜在威胁之大,可见一斑。
另一方面,星链计划还存在着强大的军用潜力。
除了老司机在上一篇提到星链计划与五角大楼的紧密合作,还有专家提醒说,"星链"计划的潜在军事用途更为广大。
单个的星链卫星并不起眼
首先,一旦全部4.2万颗卫星发射到位后,它就在近地轨道筑起一道屏障,其他国家的火箭要确定发射窗口,就要和SpaceX 公司商量和协调,否则就可能与星链卫星相撞。如果在战时,掌握这项话语权的SpaceX 公司就相当于对敌方实行"太空封锁"。
其次,以往每颗高轨卫星的成本动辄十亿美元,由于其高价值和低发射率,使得动能反卫星武器获得了反对称优势。例如,美国GPS系统只有24颗卫星,一旦以大量动能卫星拦截弹对它们实施攻击,将瘫痪美国的全球导航定位和授时通信系统,对美军的全球兵力部署和多域联合作战造成致命打击。而星链计划的卫星多达4.2万颗,能让动能拦截武器的优势不复存在。一旦硬杀伤击毁若干卫星,就会产生大量碎片,其影响让任何国家都难于接受。
此外,当前星链计划卫星上搭载的是通信设备,未来也可以搭载光学观测载荷,结合其重访率高的优势,对于全球主要地区,让每个时间段天顶方向都有几颗卫星飞过,可实现24小时不间断光学监控分析,通过大数据系统自动识别、分类跟踪和图像识别系统,使其对真假目标识别率高,抗干扰能力强,这必将大大提升美国对地面移动物体和太空目标的监控能力。
美军希望利用卫星群监视高超音速武器
再想远一点,星链卫星未来还可能对导弹和航天器进行遥测、跟踪和控制,进而提高对敌方运载火箭/导弹轨道的高精度预测和预警能力,为后续的拦截提供信息支撑,并提供了防御弹道导弹的一种最佳方法,即在它们发射之前将其击毁。美国导弹防御局正在执行一项"高超音速和弹道跟踪天基传感器计划,主要目标是要设计一套用于监测和跟踪高超声速导弹系统的卫星群。若导弹防御局和SpaceX公司合作,将监测系统和"星链"卫星星座直接结合,则无疑将大大加快美国跟踪拦截高超音速武器计划的进度。
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