人类的征途是星辰大海,迈向宇宙,自从美国太空探索技术公司的星链获得一定的成功后,其他国家也不甘示弱,都在抢着往太空中“撒土豆”。
然而这么多的小卫星发射到太空中,能容纳的轨道资源却终究是有限的,因此就连发射也与地球上的任何资源一样,讲究一个“先到先得”。
我国面临这种情况又该做什么?有哪些路可以选择?能在这场未来的太空竞争中取得先机吗?
朝太空“撒土豆”要靠抢!
为什么这些国家都抢着在低轨投放自己国家的卫星?抢占到先机的国家,能够得到什么好处?
要知道地球的低轨道周边,本来能部署的卫星数量就不算多,但是马斯克的计划已经占据了很多,毕竟数量高达4万多颗。
随着马斯克计划部署的小卫星增多,越来越多的国家也开始了将目光放在了地球之外的宇宙中,开始抢占太空有限的战略资源和发展机会,这些国家都在地球的低轨道投放自己国家的卫星。
比如前段时间,英国一网公司的36颗卫星被印度公司的火箭GSLV MkIII送入了地球的低轨道,这是英国的一网公司第一期卫星星座项目的最后一次的组网发射。
而如果一个国家有了自己的“星链”卫星,在地球的任何位置都可以让手机等通讯装置有信号。这不仅让我们普通人的生活更加便捷舒适,而且对世界各个国家的经济竞争都是很有意义的事情。
国际电联对低轨道卫星的惯例和准则是先占先得,后来的不能影响前到的。虽然大气层以内是国家自己的领空,但是大气层以外的近地轨道就属于国际空域了,谁先抢占到了就是谁的。
如果马斯克成功发射了四五万颗卫星,可以想象它会占据多大的空间,但是关键就在于,只要马斯克及时补充卫星,那它所占据的地球低轨道位置和资源就可以一直被占有,这种权利受到国际法的保护。
正是因为卫星位置的资源是有限的,没有外太空那么丰富,这些有限资源的必须要争抢,这也是为什么那么多的国家都在像“撒土豆”一样争抢低轨卫星领域。既然都是先到先得了,各国都开始抢占有限的太空资源也是无可厚非了。
另外近地的轨道离地面更近,更方便于和地面的联系通讯等任务。因为近,所以卫星对地面区域扫描速度更快,传输距离短,损耗也更小。
低轨卫星关系到国家的战略安全。像马斯克的星链网络,从2022年开始的俄乌冲突中,星链卫星就帮助乌克兰监视俄罗斯军队的行动。星链可以在很短时间内将件事到的情报输送给乌军有关部门,从而为军事计划提供数据帮助。
因为低轨道卫星可以实时获取来自地面以及航空等多个方面的情报和信息,这种实时且快速的信息交流和共享可以大大提高决策的效率和准确性。如果低轨道卫星用于军事领域,它带来的军事影响将会是无可替代的。
风险也是不可忽视
不过,虽然低轨道卫星会产生重要的经济影响和社会作用,但是它带来的风险也是不可忽视的。但是如果任由低轨道卫星这样发展下去,可能会产生很多我们无法控制的问题。
不同的国家都在发射低轨道卫星,很容易发生卫星碰撞的问题。比如“星链”就曾经很多次差点和其他国家的卫星发生碰撞。一旦真的碰撞上,一场“太空交通事故”不可避免。不但本国卫星的辛苦白费,而且还会产生难以清理的太空垃圾。
2021年的时候,“星链”就两次靠近了我国的太空空间站,差点发生事故。要不是我国的空间站主动变更了轨道,双方的碰撞风险根本无法避免。第二次的时候,我国空间站里面甚至有航天员在执行任务,为了保护航天员和空间站的安全,我国不得不再次紧急避让。
这些事件都证明,低轨道卫星很容易对空间站以及空间站内工作的航天员构成危险,也会给其他国家的卫星造成不同程度的威胁。
对于低轨道卫星的问题,其实最直接的影响是对天文的影响。天文观测需要黑暗且干净的天空环境,以便对宇宙现象进行观察和研究,但是“星链”卫星的出现却将这种平衡打破了。
因为低轨道卫星的数量巨大,形成了一道贼亮的光带,这种光源让夜晚的天空也变得非常明亮,直接影响了天文观测的准确性和质量。
低轨道卫星数量的增加,也给生物的夜间活动带来了干扰。自然界中有不少动物和植物是在夜晚活动的,它们需要夜晚的黑暗环境来完成自己的生物活动。但是低轨道卫星的光亮可能让这些夜里行动的生物的生存受到影响。
“撒土豆”造价可不低
在低轨道卫星发射的成本中,除了卫星,运载火箭的费用可是成本的大头,不管一次火箭能载多少卫星,要想把低轨道卫星送上太空就必须使用火箭发射,但是现在的火箭造价可不低。
首先不同种类,以及不同轨道的卫星的发射费用都是不同的,另外,每一次发射的火箭都需要设计和制造,发射场地和监测需要成本,发射过程也需要十吨甚至是数百吨的燃料。
现在一般来说,欧美国家的运载火箭发射一次,基本都要花个1亿美元,俄罗斯运载火箭发射一次也需要5000万美元左右。就算是在印度,火箭的商业发射价格也不低,需要4000多万美元。但是印度和欧美等国家相比,这个价格就很香了,也怪不得英国公司会选择印度发射小卫星。
为了降低成本,很多国家都会在情况允许的情况下,让一次的火箭尽可能搭载尽量多的卫星。比如马斯克的“星链”网络,就曾为了节省成本,一次性发射了143颗卫星。
要想让卫星的成本更低,就必须降低运载火箭的成本。但是火箭这种高端制造业要想降低成本,就得提高火箭的使用性,将本来是一次性的火箭,变成主要零部件可以重复使用的运载获奖,这样成本不就降低了。
比如Space X的猎鹰9和重型猎鹰运载火箭就具备这种可重复使用的能力。正是凭借成本的降低,Space X可以有更低的价格,在国际发射市场中的份额正在不断扩大,已经占据了大部分的市场。
Space X的运载火箭对我国的运载火箭也造成了冲击。中国的长征系列运载火箭一直以来因为发射成本低备受欢迎,但是我们的火箭属于一次性产品,发射成本比不上Space X的重复使用成本,没办法将价格往下压。
我国的布局和未来?
我国面对这种情况,采取的布局策略是,在更低的轨道上部署更多卫星。
如果我们的低轨道卫星与“星链”等卫星轨道相近,很可能会发生重叠问题,造成互相干扰甚至是碰撞事故的出现。但是如果我们的轨道更低,我们就可以和美国的“星链”卫星保持有效的距离,我们也可以构建自己的卫星层。
另外就是部署更多的卫星。我国航天科技集团已经推出了一系列的星座计划,计划发射一定数目的卫星,为我国未来的中国式“星链”打好重要的基础。
而在未来,我们要想建立自己的“星链”,就必须突破如何重复使用火箭的这一关键技术。一旦顺利掌握了火箭的回收和重复使用的技术,我们的发射成本至少可以节省一大半。
据报道,我国的长征8号运载火箭,就是一种可重复使用的火箭,它将会在2025年之前完成主要部件的回收和重复利用,并成为我国商业航天发射的主要力量。
除了重复使用火箭,我国还有另一条可省钱的太空发射路线。我国近轨道运输的运载能力已经可以达到60吨级,这意味着我们发射卫星的单价的价格将会大幅度降低,成本也会降低很多。
总之,低轨道卫星的巨大价值已经被越来越多的国家所看到,包括我国。我国在低轨道卫星市场中有着巨大的潜力,同时我们对卫星和通讯又有着极高的需求,这让我们在低轨道卫星的未来发展中,有着极大的经营和发展空间。
现在,我国已经在努力构建大型的中国式的“星链”卫星星座,相信在不远的将来,我们就可以看到技术成熟,成本降低的低轨道卫星为自己所用。
你认为“星链”会有什么影响?我国未来的发展会是什么布局?
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