人类距离被锁死在地球表面,也许只剩2.8天
2025年12月17日,美国SpaceX公司的星链35956号卫星发生异常。这颗卫星的推进剂储罐泄漏,导致它产生翻滚,轨道高度迅速下降了4千米,失去了与地面的联系,并且还可能产生了数十块空间碎片。
好消息是,SpaceX表示,这颗故障卫星和碎片预计在数周内就能重返大气层并完全烧毁。不至于在近地轨道上停留太多时间,从而对轨道上的其他航天器造成威胁。科学家一直担心,偶然产生的空间碎片可能撞击其他卫星,从而产生更多碎片,最终近地轨道的碎片数量太多,封锁了地球近地轨道。
但坏消息是,近期美国普林斯顿大学的研究人员发现,近地轨道已经太过拥挤,如果我们失去了对卫星的管控能力,我们距离被困在在地球表面,可能只剩下2.8天的时间。
拥堵的近地轨道
近年来,SpaceX大幅提升了人类向太空投送卫星的能力,但它建设的星链星座也导致近地轨道拥堵不堪,灾难性连锁反应的威胁越来越不能忽视。偶然产生的空间碎片可能撞击其他卫星,从而产生更多碎片,最终近地轨道会被危险的太空垃圾覆盖,所有近地轨道航天器都难以避免被撞击的威胁,人类再也无法将航天器安全得送往近地轨道,被锁死在地球表面。这被称为凯斯勒现象。
星链卫星在地球轨道上的分布。图片来源:satellitemap.space
根据普林斯顿大学莎拉·蒂勒(Sarah Thiele)在预印本平台上公开的论文,在当前所有近地轨道的巨型星座中,每22秒就会发生一次卫星近距离接近,这代表两颗卫星以不到1千米的间距相互经过。仅就数量已经超过9000的星链卫星而言,这个数字是每11分钟一次。
这自然会带来非常高的碰撞风险,SpaceX也做出了相应的应对。平均而言,每颗星链卫星每年都需要进行41次机动操作,以避免它与轨道上的其他物体相撞。这听起来是SpaceX在通过精密的方式控制卫星运行,但却有一个不容忽视的风险:所有可能失效的系统,终有一天会失效。
假如地面失去了控制卫星的能力,任由卫星自己运行,不进行规避机动,多久之后就会产生第一次卫星之间的碰撞?研究人员在论文中提出了一个指标——碰撞实现与重大损害时钟(the Collision Realization and Significant Harm Clock),它的首字母缩写是CRASH clock,意为碰撞时钟。
根据论文的计算,在2018年之前,也就是星链等大型星座开建之前,碰撞时钟是121天。但截至2025年6月,碰撞时钟已经极速缩短到了2.8天。换句话说,就是人类只需要失去对卫星的变轨控制,仅需2.8天,卫星间的碰撞就会让近地轨道不再可用。更令人忧心的是,卫星运营商哪怕仅仅失去24小时的卫星控制能力,就会有30%的概率发生卫星和卫星的碰撞,触发凯斯勒现象。
SpainSat NG卫星的示意图。图片来源:Airbus
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