美国波音卫星解体威胁在轨卫星:很难评估有多糟糕(图)

据港媒《南华早报》25日报道，由美国波音公司制造、国际通信卫星组织运营的通信卫星Intelsat 33E（IS-33E），自上周六（19日）在地球同步轨道（GEO）上意外解体后，被追踪到的卫星碎片数量已从最初的20块增加到了80多块，对轨道上包括中国运营卫星在内的数百颗卫星构成严重威胁。 地球同步轨道是距地面约36000千米的圆轨道。一直密切关注太空活动的哈佛大学天文学家麦克道尔（Jonathan McDowell）周四通过电子邮件告诉港媒，卫星所处的高度使得对其解体情况的监测更为困难，但这“肯定”会给其他卫星带来一定风险。 据报道，中国在地球同步轨道上有拥有多个卫星系列，包括风云系列气象卫星、北斗系列导航卫星以及中星系列通信卫星。中国天宫空间站和国际空间站则位于距离地球更低的近地球轨道（LEO），后者是距地面约200至1200千米的近圆轨道。 “这是我们在太空中所见到的最糟糕的事件之一，现在还很难评估情况究竟有多糟糕”，麦克道尔分析称，事故可能是由IS-33E卫星与其他卫星碎片碰撞，或其推进系统爆炸等内部问题引起的。国际卫星通信组织尚未说明卫星解体原因。


地球同步轨道（GEO）与近地球轨道（LEO）示意图。NASA官网 据公开资料介绍，IS-33E卫星由美国波音公司设计和制造，于2016年8月发射，2017年1月投入使用，主要为欧洲、非洲和亚洲部分地区用户提供互联网和通信服务。按照国际通信卫星组织的说法，它的大小近似于一个集装箱。 这颗卫星的最初设计寿命为15年，但它在2017年8月的一次机动中因过量使用推进剂，导致寿命减少了3.5年。美国航天新闻网站“space.com”报道称，考虑到这颗卫星仅运行了7年，而其他类似卫星的预期寿命为15至20年，其在轨爆炸的消息令人感到意外。 事故发生时，来自美国太空司令部太空军的一份较早声明证实，IS-33E卫星解体产生至少20块碎片，当时尚未观察到碎片所导致的直接威胁。


IS-33E卫星的艺术概念图。波音公司 俄罗斯航天国家集团在周二发布的报告显示，追踪到的碎片数量已经增加到80多块。声明称，根据对碎片分布动态的分析，“所有正在地球同步轨道运行的航天器都将面临潜在威胁”。 另据美国合众国际社（UPI）报道，英国追踪航天轨道物体公司Spaceflux的代表也指出，卫星爆炸产生的碎片确实对周围的其他卫星构成了威胁。 他说，“目前，轨道上的这些碎片还存在很多不确定性。它们可能会对其他卫星造成潜在危险，但我们（现在）还不知道。” 俄罗斯科学院空间研究所的一位主要研究人员艾斯蒙特（Nathan Eismont）告诉塔斯社，迄今为止记录的所有卫星碎片都已编目在册，它们的轨迹可以被预测。 “如果根据预测，有卫星可能会（和一些碎片）相撞，那就有必要进行规避机动。”他补充称，对于地球静止卫星来说，紧急轨道修正是一项虽不寻常但具有可行性的解决办法。 美国《新闻周刊》还提到，IS-33E卫星的碎片将使环绕地球轨道运行的太空垃圾数量不断增加，引发人们对 “凯斯勒连锁碰撞效应”（Kessler syndrome）的担忧：太空垃圾相互碰撞，产生的碎片又将诱发更多的碰撞。如此连锁反应，导致太空垃圾数量急剧增加。 一个极端场景设想是，碎片等物体间的碰撞产生连锁反应，逐渐包围地球，使得新的航天发射任务无法进行。 根据欧洲航天局（ESA）的预测，目前地球轨道上飘着1.7亿个直径超过1毫米的太空垃圾，大多数都无法追踪。同时直径超过10厘米的碎片估计要超过2.9万个，虽然绝大多数碎片都无法穿过大气层，但足以对卫星和航天器造成严重问题。