飞船、空间站在外太空飞行其实面临很多威胁,因为外太空并不是绝对的真空状态,还有无数空间小碎片、空间小颗粒,除此之外,成千上万的航天器一起在轨飞行,有时候有一些航天器可能会靠近甚至发生碰撞。如果航天器发生碰撞的话,又会产生大量太空垃圾。
虽然卫星碰撞的情况是概率非常低的事件,但是现在的卫星、探测器这些航天器的数量越来越多了,小概率事件也是有可能发生的。在我们人类历史上就曾经出现过卫星相撞的情况。除了直接发生碰撞外,有时候有一些卫星飞行过程中的距离太近,也是一个潜在的威胁。
相信很多网友都还记得在2025年12月,我国发射了一批近地轨道卫星,这些卫星入轨后,其中有一颗卫星和美国的星链卫星近距离飞越,两者的最近距离只有200米而已。当时这一个事情引起了大家的关注。
因为近地轨道的空间还是比较大的,两颗卫星在接近200米左右的距离近距离飞过去的概率比较小,而这样的事情也是很惊险的。别看卫星的距离有差不多200米,要知道这些卫星的飞行速度都是相当快,接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,稍有不慎都可能会发生碰撞的。而一旦发生碰撞,我们损失的就不仅仅是卫星,还会产生大量空间碎片,威胁到其他正常运行的卫星、飞船。
在人类历史上,卫星近距离飞过的情况也是出现过,很多时候都是这些卫星在正常飞行过程中,在某个时间就会靠近,不过这样的情况是在可控范围内的。因为卫星的飞行轨迹是可以计算的,会提前知道这些卫星会不会相遇、有没有发生碰撞的风险。如果计算结果表明某些卫星可能会发生碰撞,那工程师们可能就会提前启动卫星的发动机进行变轨。
除此之外,有一些卫星可能是人为控制它们去靠近其他卫星的。在2022年1月,我国实践21号卫星靠近一颗失效的北斗2号G2卫星,并将这一颗失效的北斗卫星捕获,然后将其脱离原先轨道,将其送到了轨道高度更高的“墓地轨道”。在完成这个操作后,实践21号卫星又变轨返回低轨道。
随着卫星越来越多,近地轨道的太空垃圾会越来越多,在未来我们人类需要想办法去处理这些太空垃圾。实践21号卫星的这一次试验,说明了我们是有能力捕获那些已经失效的卫星甚至是太空垃圾,然后将其拖到更高的轨道,或者将其送到更低的轨道,让它们尽早重返地球。
除了靠近去捕获卫星外,有一些卫星也可能会变轨去干扰其他的航天器的运行。相信很多网友都还记得在2021年7月和2021年10月,美国的星链卫星曾经先后两次变轨接近我们的空间站。当时我们的空间站上有航天员正在执行飞行任务,出于安全的考虑,我们的空间站紧急采取措施进行变轨避免发生碰撞。
不管卫星是有意还是无意靠近其他的航天器,这些情况的出现算是向我们提了个醒。那就是随着我们人类发射的卫星越来越多,近地轨道的空间资源变得越来越拥挤了,航天器相遇、相撞的概率会越来越高。
在几年前,美国星链卫星曾经两次靠近我们的空间站,在2025年12月,中国、美国卫星又近距离“擦肩而过”,那我们的空间站在飞行过程中会不会被这些卫星威胁?当前中国空间站上有神舟二十一号乘组航天员正在执行飞行任务,从发射升空到现在,这3名航天员已经飞行接近3天时间,预计还要飞行3个月左右时间才会返回地球。在返回地球之前,航天员们会不会有危险呢?
不会有危险的。首先,我们的空间站是有能力应对其他航天器的威胁,一旦发现其他航天器靠近可能会发生碰撞,我们的空间站就会提前变轨。其次,空间站上有航天员在轨飞行,其他国家的卫星主动靠去撞击我们空间站的话,他们需要考虑会有什么严重的后果,这不仅仅是航天器碰撞的问题那么简单。
虽然之前神舟二十一号飞船已经提前将神舟二十号航天员乘组送回地面,原本处于待命状态的神舟二十二号飞船也已经提前不载人发射升空到中国空间站,发射场有一段时间没有备份的火箭、飞船,但是这一个情况很快就会改变了。
因为神舟二十三号飞船在前段时间已经运到了酒泉卫星发射中心了,而执行神舟二十三号飞船发射任务的长征二号F遥二十三火箭也已经顺利出厂,正在奔赴酒泉卫星发射中心。当长征二号F遥二十三火箭抵达酒泉卫星发射中心后,我们的神舟二十三号、长征二号F遥二十三火箭就会很快进入待命状态,为在轨的神舟二十一号航天员乘组保驾护航。
按照计划,神舟二十一号航天员乘组在轨时间大约为6个月,至今他们已经在轨飞行接近3个月时间了,所以预计还要飞行大约3个月时间,神舟二十一号航天员乘组的任务才会结束。这也就意味着在,即将进入待命状态的神舟二十三号飞船、火箭预计也会处于待命状态2个多月接近3个月时间,随后才会从待命状态转入发射状态去执行下一个飞行任务。
神舟二十三号飞船顺利抵达酒泉卫星发射中心、长征二号F遥二十三火箭已经出厂前往酒泉卫星发射中心,神舟二十一号航天员乘组就会多一份保障。在遇到紧急情况需要快速撤离时,神舟二十一号航天员乘组可以直接乘坐神舟二十二号飞船返航,或者等待神舟二十三号飞船去接回来。
大量星链卫星降轨
香港《南华早报》的报道称,去年发生的我国卫星和星链卫星差点相撞的事件,直接促使Space X公司决定将超过4000颗卫星降到更低的轨道运行。
Space X工程副总裁迈克尔·尼科尔斯表示,为了提升太空的安全,他们正在对星链卫星进行重大调整,他宣布在今年要将大约4400颗运行高度大约为550公里的星链卫星的飞行轨道高度降低到大约480公里的高度,以“降低碰撞的总体概率”。
降低这些星链卫星的飞行轨道高度,有助于这些星链卫星未来在失效后,能够更快重返地球再入大气层烧毁。
众所周知,这些卫星的使用寿命是有限的,一般的星链卫星设计寿命大约为5年时间,结束使命后,这些卫星就会变成太空垃圾。
在航天时代初期,由于技术限制以及对太空垃圾的认识不足等原因,早期的卫星都没有考虑到尽早重返地球的情况,所以有很多卫星在轨流浪了几十年时间,现在还在太空飘荡。
而后来发射的卫星越来越多,技术也越来越先进了,后来的卫星一般都会考虑到这些问题,都会预留一定的推进剂,当卫星即将结束使命时,就会消耗推进剂降低卫星的飞行速度、飞行高度,然后受控重返地球,在大气层中烧毁。
现在有成千上万的星链卫星在近地轨道飞行,再过几年时间,这成千上万的星链卫星最终都会变成太空垃圾,如果不处理妥当,对近地轨道其他正常运行的航天器来说,这些星链卫星就是致命的卫星。因为星链卫星需要不断补充,当一些星链卫星即将退役后,新的星链卫星就会发射升空补充,所以未来星链卫星的数量只会越来越多。
有研究表明,这些星链卫星在大约560公里的规定运行时,每天轨道衰减约101米,而在485公里的轨道运行,每天轨道衰减速度将会达到约267米。大量星链卫星降低飞行轨道高度,这也确实是有助于星链卫星在结束生命后坠落地球,避免长时间占用有限的轨道资源。
不过,在今年有接近4400颗星链卫星降低轨道,这背面其实也是存在一定的风险的。因为4400颗卫星的数量实在是太多了,这将是史上最大规模的在轨机动,如果同时进行的话,这些降低轨道的卫星发生近距离接近的可能性会急剧上升,一旦在降轨的过程中出现失控,可能会引发一系列的连锁反应。
毕竟其他的卫星在正常运行,突然有大量卫星从560公里的高度降低到大约480公里的高度,让更低轨道的卫星面临更多风险。
当然,虽然有大量星链卫星即将降轨,但对空间站来说直接威胁不会很大。因为空间站在大约400公里的近地轨道飞行,和这些星链卫星的距离还是比较远的。而且,空间站本身就有能力变轨,有必要的情况下,空间站能够提升轨道或者降低轨道,又或者偏离原先轨道,相对来说还是比较安全的。
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