極客網·極客觀察10月14日 如果說太空將會變得沒有空間，你可能以為在開玩笑，實際上不是。隨著SpaceX、亞馬遜、OneWeb等公司持續(xù)推進近地軌道通信，搭建太空互聯網，太空空間缺少將會變得越來越顯著。
位于不同軌道的衛(wèi)星數量正在快速飆升！數據系統(tǒng)制造商Dewesoft在報告中指出，到2021年9月1日，軌道上的衛(wèi)星數量已經達到4550顆。
另據美國環(huán)境團體The Union of Concerned Scientists的統(tǒng)計，截止2021年年底，不同軌道上有衛(wèi)星4852顆；其中4078顆是低軌道衛(wèi)星，位于地表上空400-1200公里。
研究人造太空物體碎片的專家Stijn Lemmens說，到2022年8月，太空中的衛(wèi)星數量已經猛增至6100顆。
衛(wèi)星太多加劇太空交通協調困難
衛(wèi)星太多給當前的太空交通協調系統(tǒng)帶來挑戰(zhàn)，目前的協調主要依靠不同機構的溝通。
早在1970年代末期就有討論說，應該設立一個中心化全球機構來協調，但Lemmens解釋稱，到目前為止還沒有一套機制或者一份國際條約可以解決問題。
的確，現在也有一些條約涉及到交通協調，但是它將責任限定于國家，即使情況改變，真有一個中心化機構來執(zhí)行此任務，它也需要時間搭建并運行，而且它可能沒有實力來執(zhí)行政策。
目前已經有很多私營和政府項目正在尋找，看看有什么好辦法可以在衛(wèi)星運營商和其它利益相關方之間收集數據并散播。
Inmarsat公司高管Mark Dickinson估計，軌道上的衛(wèi)星數量估計每幾周就會增加100顆，這些衛(wèi)星絕大多數都處在近地軌道。
要確保有足夠的可用太空空間，追蹤碎片極為重要。衛(wèi)星大多都是主動受控的，每顆衛(wèi)星都占據不同的高度，有不同的傾角，所謂傾角，基本上就是軌道相對于赤道的角度。
1978年NASA科學家Donald Kessler曾提出一套理論，他認為太空碎片的數量存在一個臨界點，一旦突破臨界，現有航天器會發(fā)生碰撞，從而生成更多碎片，進而產生更嚴重的后果。如果Kessler的預測是真的，巨大的太空空間有可能變得不再適合衛(wèi)星及其它航天器“居住”。
現在的追蹤系統(tǒng)可以追蹤5cm-10cm的對象，再小便無法追蹤，但這些超小碎片也可能產生嚴重后果，損害航天器、生成新碎片。
有許多機構監(jiān)視太空碎片，提前判斷可能存在的碰撞，盡力規(guī)避。這種方法有缺陷，比如監(jiān)控系統(tǒng)多種多樣就是一個麻煩。Lemmens指出，系統(tǒng)有用，但遠不能說理想：“它有用是因為它必須有用?！?/p>
目前行業(yè)正在開發(fā)自動化、標準化偵測系統(tǒng)，它也許能最終緩解單個機構的壓力。行業(yè)也許可以制定一套追蹤碎片的解決方案，不必讓大機構（比如ITU）參與。
隨著大型近地衛(wèi)星星座的部署，想好好建模預測發(fā)展趨勢簡直跟算命一樣，Lemmens說：“你只能預測趨勢并嘗試看到影響。”
太空垃圾已經存在約60年，如果聽之任之，未來肯定會更多。
太空碎片（垃圾）的清理難度加大
對于現在的監(jiān)管機構來說，碎片是一個問題，現有制度只是試圖阻止或者降低碎片的增長速度，并不是要逆轉。
Lemmens說：“我們現在陷入尷尬境地，如果想讓碎片數量減少，我們必須采取補救措施，簡單來說就是要設計一些任務，前往太空捕捉大碎片，比如大的衛(wèi)星、大的火箭碎片，要消滅它們?！?/p>
現在的衛(wèi)星基本都具備避撞功能，這說明各機構有加強合作和溝通的意愿，大家想進一步提高要求，比如提升航天器可靠性。
在建設衛(wèi)星“星座”時，運營商肯定會“過度建造”，只有這樣才能滿足峰值需求，畢竟衛(wèi)星是繞著地球旋轉的。在特定地區(qū)，比如某個城市，需求可能翻倍，正因如此星座內衛(wèi)星的數量也必須翻倍。
將地面服務轉移到太空當然需要大量衛(wèi)星，這肯定會導致太空空間緊張，不過導致空間緊張的還有其它原因。近地衛(wèi)星的運營壽命一般只有5-7年，所以如何規(guī)劃衛(wèi)星的終結對于控制碎片至關重要。壽命如此短，衛(wèi)星運營商必須不斷發(fā)射并退役，這種商業(yè)模式對資金的消耗肯定很大。
不難想象，太空互聯網投資是周期性的。在航空或海事領域，安裝兼容終端將是一件費時費力的事，客戶必須找到信心，相信服務能持續(xù)提供。服務提供商需要發(fā)射好幾代衛(wèi)星來提供服務，這會導致資金緊張。
正因如此，衛(wèi)星必然會追求便宜。許多運營商會剔除冗余系統(tǒng)，極力延長衛(wèi)星壽命，從而達到降本目的。
有一項技術比較實用：專家讓衛(wèi)星攜帶少量燃料，碰到緊急情況可以避讓。到底需要多少燃料？這要根據衛(wèi)星所處的高度來決定。
如果衛(wèi)星只是在離地面400-500公里的地方飛行，當運營壽命結束時它會以自然方式回歸大氣層。如果是這種短壽命衛(wèi)星，因為運營時間不夠長，所以需要更多數量。如果衛(wèi)星占據的軌道比較高，數量就會要求少一些，因為每顆衛(wèi)星可以覆蓋的面積更大。
似乎沒有什么靈丹妙藥，在高軌道飛行的衛(wèi)星雖然壽命長，但運營商必須給衛(wèi)星回歸大氣層做規(guī)劃，讓它在25年內可以安全退役。
對于監(jiān)管機構來說，企業(yè)快速部署衛(wèi)星是一大壓力，因為規(guī)章制度落實的速度落后于企業(yè)的規(guī)劃。
OneWeb認為，大量企業(yè)爭奪太空通信空間是有利的，價格會降低，服務競爭會加劇，但是想解決商業(yè)太空活動快速增加帶來的麻煩，國際合作和有效監(jiān)管是必要的。
總之，對于如今存在的挑戰(zhàn)，衛(wèi)星行業(yè)是清楚的。太空碎片問題的確需要解決，它已經嚴重壓縮了太空空間。
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