一顆大型衛(wèi)星在太空中神秘地解體,但為什么呢?
一顆大型通信衛(wèi)星具有在軌道上解體,影響了歐洲、中非、中東、亞洲和澳大利亞的用戶,并增加了籠罩我們星球鄰國的越來越多的太空垃圾。
這Intelsat 33e 衛(wèi)星在印度洋上空約 35,000 公里處,在赤道周圍的地球靜止軌道上提供寬帶通信。
10 月 20 日的初步報告稱,Intelsat 33e 突然斷電。幾個小時后,美國太空部隊 - 太空確認衛(wèi)星似乎已經(jīng)分解成至少 20 塊。
那么發(fā)生了什么呢?這是否預(yù)示著隨著越來越多的衛(wèi)星進入軌道,事情即將到來?
一個空間 whodunnit
沒有關(guān)于導(dǎo)致 Intelsat 33e 解體原因的確認報告。然而,這并不是同類活動中的第一次。
在過去,我們看到蓄意銷毀衛(wèi)星,意外碰撞,以及由于太陽能活動增加.
我們所知道的是,Intelsat 33e 在軌道上有問題的歷史。設(shè)計和制造波音,該衛(wèi)星于 2016 年 8 月發(fā)射。
2017 年,這顆衛(wèi)星比預(yù)期晚了三個月到達預(yù)期軌道,原因是報告的問題及其主推進器,用于控制其高度和加速度。
當(dāng)衛(wèi)星執(zhí)行所謂的站保持活動時,出現(xiàn)了更多的推進故障,該活動將其保持在正確的高度。它是燃燒的燃料超出預(yù)期,這意味著它的任務(wù)將在 2027 年提前約 3.5 年結(jié)束。由于這些問題,Intelsat 提出了 7800 萬美元的保險索賠。
然而,據(jù)報道,在解體時,這顆衛(wèi)星是未投保.
Intelsat 是調(diào)查出了什么問題,但我們可能永遠不知道究竟是什么導(dǎo)致了衛(wèi)星碎片化。我們確實知道另一個 Intelsat同一型號的衛(wèi)星,一架波音制造的 EpicNG 702 MP,于 2019 年失敗。
更重要的是,我們可以從分手的后果中吸取教訓(xùn):太空垃圾。
30 頭藍鯨太空垃圾
地球軌道上的碎片數(shù)量正在迅速增加。歐洲航天局 (ESA)估計軌道上有超過 40,000 個大于 10 厘米的碎片,超過 130,000,000 個小于 1 厘米的碎片。
地球軌道上人造太空物體的總質(zhì)量是一些13,000 噸.這大約相當(dāng)于 90 頭成年雄性藍鯨的質(zhì)量。其中大約三分之一是碎片(4,300 噸),大部分是剩余的火箭體。
跟蹤和識別太空碎片是一項具有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在更高的高度,例如 Intelsat 33e 的軌道高度約為 35,000 公里,我們只能看到超過一定大小的物體。
關(guān)于 Intelsat 33e 丟失最令人擔(dān)憂的事情之一是,解體可能產(chǎn)生的碎片太小了,我們無法從地面上看到當(dāng)前的設(shè)施。
在過去的幾個月里,我們看到了一連串的不受控制的分手軌道上退役和廢棄的物體。
6 月,RESURS-P1 衛(wèi)星在近地軌道(高度約 470 公里)斷裂,產(chǎn)生 100 多塊可追蹤的碎片。這一事件還可能產(chǎn)生了更多因太小而無法追蹤的碎片。
7 月,另一顆退役的衛(wèi)星國防氣象衛(wèi)星計劃 (DMSP) 5D-2 F8 航天器– 分手了。8 月,A長征 6A (CZ-6A) 火箭碎片,創(chuàng)建至少 283 個可追蹤的碎片,并可能創(chuàng)建數(shù)十萬個無法追蹤的碎片。
目前尚不清楚最近的這一事件是否會影響軌道上的其他天體。這就是對天空進行持續(xù)監(jiān)測變得至關(guān)重要的地方,以了解這些復(fù)雜的太空碎片環(huán)境。
誰負責(zé)?
當(dāng)太空碎片產(chǎn)生時,誰負責(zé)清理或監(jiān)控它?
原則上,在可以證明過錯的情況下,將物體發(fā)射到太空的國家負有責(zé)任。這在 1972 年的《空間物體造成損害的國際責(zé)任公約》.
在實踐中,通常很少有問責(zé)制。這首次對太空碎片進行罰款由美國聯(lián)邦通信委員會于 2023 年發(fā)布。
目前尚不清楚是否會在 Intelsat 33e 的情況下開出類似的罰款。
展望未來
隨著人類對太空的加速利用,地球軌道變得越來越擁擠。為了管理軌道碎片的危害,我們需要持續(xù)監(jiān)測和改進跟蹤技術(shù),同時努力減少碎片的數(shù)量。
大多數(shù)衛(wèi)星比 Intelsat 33e 更靠近地球。通常,這些近地軌道衛(wèi)星可以在任務(wù)結(jié)束時安全地從軌道上降落(或“脫離軌道”),而不會產(chǎn)生太空碎片,尤其是在進行一些前瞻性規(guī)劃的情況下。
9 月,ESA 的集群 2 “Salsa” 衛(wèi)星脫離軌道,有針對性地重新進入地球大氣層,安全燃燒。
當(dāng)然,太空物體越大,它產(chǎn)生的碎片就越多。NASA 的軌道碎片計劃辦公室計算例如,如果國際空間站在軌道上解體,將產(chǎn)生超過 2.2 億個碎片。
因此,在 2030 年運行壽命結(jié)束時對空間站 (ISS) 進行離軌的計劃目前正在順利進行中,其中已簽訂合同到 SpaceX。
薩拉·韋伯, 天體物理學(xué)和超級計算中心講師,斯威本科技大學(xué);克里斯托弗·福祿克教授斯威本科技大學(xué)和塔盧拉·沃特森,天體物理學(xué)和超級計算中心博士生,斯威本科技大學(xué)
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