天上沒交警、衛(wèi)星多，怎樣避免出“車禍”

近日，歐洲航天局對地球科學(xué)衛(wèi)星“風(fēng)神”實(shí)施了一次變軌機(jī)動，以避免與美國太空探索技術(shù)公司的一顆“星鏈”衛(wèi)星相撞。歐空局對這次操作有所不滿。他們本希望“星鏈”衛(wèi)星能避讓，但太空探索技術(shù)公司沒接茬，他們只得讓自己的衛(wèi)星變軌。這種事情如果僅此一次倒也罷了，但他們不得不對未來產(chǎn)生憂慮。該局在推文中表示，一旦有更多衛(wèi)星入軌，諸如“星鏈”和其他規(guī)劃中的巨型星座項(xiàng)目下的那些衛(wèi)星，這種靠“手動”來避免潛在相撞的辦法將不可持續(xù)。

這種擔(dān)憂不無道理。全國空間探測技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩認(rèn)為，截至目前人類總共發(fā)射了8000多個航天器，在軌運(yùn)行的有1500多個。然而近年一些航天機(jī)構(gòu)提出了各種巨型星座項(xiàng)目，例如僅“星鏈”星座就計(jì)劃發(fā)射12 000顆衛(wèi)星，而且相當(dāng)一部分衛(wèi)星將部署在500多公里高度的近地軌道。這可能使衛(wèi)星相撞的概率大大增加。

衛(wèi)星相撞的事件確實(shí)發(fā)生過。2009年2月，美國“銥星33”在西伯利亞上空近800 km高度，撞到了已經(jīng)報(bào)廢的俄羅斯“宇宙-2251”衛(wèi)星。這是截至目前，人類航天史上唯一一次衛(wèi)星與衛(wèi)星相撞事件。但這種“車禍”概率并不高。試想，即使在槍林彈雨的戰(zhàn)場，兩顆子彈相撞的概率能有多大，何況是廣闊的太空中數(shù)量并不很多的衛(wèi)星呢。

此次“風(fēng)神”與“星鏈”間雖然出現(xiàn)險(xiǎn)情，相撞的可能性其實(shí)也很小。根據(jù)美國空間標(biāo)準(zhǔn)與創(chuàng)新中心的“衛(wèi)星軌道交會空間威脅性相遇評估報(bào)告”顯示，這兩顆衛(wèi)星會在美國東部時(shí)間9月2日早上7點(diǎn)多，以14.4 km/s的相對速度“擦肩而過”，最近距離大約4 km，相撞的概率不足百萬分之一。

相撞概率雖低，避讓卻很麻煩。衛(wèi)星相撞的概率雖低，空間碎片卻不可不防。看過電影《地心引力》的朋友，想必都會對這些太空垃圾的威力留下深刻印象。

2009年美俄衛(wèi)星相撞后，雙方一度為事故責(zé)任發(fā)生了爭執(zhí)，但后來美方承認(rèn)了自己在預(yù)警方面的失職。負(fù)責(zé)追蹤太空殘骸的美國國防部事后表示，當(dāng)時(shí)太空垃圾多達(dá)18 000個，國防部無法逐一追蹤，根本不可能預(yù)測這種相撞事故。

龐之浩說，衛(wèi)星自身擁有推進(jìn)器，是具備變軌能力的。例如衛(wèi)星被火箭發(fā)射到預(yù)定軌道后，就需要自身發(fā)動機(jī)點(diǎn)火工作，飛到最終的工作軌道。也有一些遙感衛(wèi)星，會根據(jù)任務(wù)需求實(shí)施軌道機(jī)動，對指定位置開展觀測。通常航天器的避讓方案都是略微提升軌道高度。此次“風(fēng)神”也是如此，歐空局在兩顆衛(wèi)星相距半圈時(shí)，提高了“風(fēng)神”的軌道高度，讓它從“星鏈”的頭頂飛過。

我國承擔(dān)航天器在軌運(yùn)行管理的單位如北京飛行控制中心等，近年來致力于向智能化、自主化方向發(fā)展，不斷提升管理能力和水平。歐空局和太空探索技術(shù)公司也聲稱，正在研究依靠人工智能或自主式系統(tǒng)幫助衛(wèi)星躲避碰撞的技術(shù)。此外還有許多人對動輒上萬顆衛(wèi)星的龐大計(jì)劃懷有疑問，是否有必要？畢竟這么多衛(wèi)星報(bào)廢后都將成為不可控的太空垃圾，難免對太空環(huán)境產(chǎn)生威脅。