美被撞卫星系统仍健康 专家：太空相撞迟早的事

　　北大焦维新教授解读相撞事件——

　　相撞产生轨道碎片将威胁其他卫星

　　■问题一：为什么会相撞？

　　卫星有各自的轨道，虽然现在卫星比较多了，但是太空也是非常大的。

为什么原来各走各的道现在撞到一起呢？焦教授表示，卫星的轨道不是固定不变的，它要受到各种因素的影响，一种影响就是大气层这个阻力，虽然在700多公里的高度大气非常稀薄，但是对它还是有一定的影响，当然这种影响可能需要有一个长期的积累过程，才对轨道比如高度、倾角有个变化，这是一个因素。还有，地球它并不是一个理想的球体，就是说它实际上是一个椭球，原来考虑的轨道如果真正是一个完好的球体的话，如果不考虑大气的阻力，轨道应该不会变化的。但因为它不是一个完好的球体，那么对地球施加给卫星的这个力就不是一个简单直线的力，还受到一些复杂的力矩等等的影响。在这样作用的因素下，它这个轨道的倾角，轨道的高度都会发生变化，但这个变化比较缓慢，但时间积累到一定程度以后就变化比较大。所以就导致两颗卫星发生相撞，但这种情况应当说概率是非常低的。

　　而目前相撞的这两颗卫星，一个是1997年发射的，一个是1993年发射的，所以运行的时间比较长了，它的轨道在地球，一个是大气的阻力，再一个就是地球由于是非理想球体这样一个作用下，轨道长期的演变，演变成这样一个灾难的事故。

　　■问题二：相撞的是两颗怎样的卫星？

　　焦教授介绍说，美国的卫星是在轨的铱星，被叫做移动通讯的系统，像手机啊，都靠这个移动通讯系统，因为通信卫星有这么几种形式，一种像地球同步轨道卫星，一般在赤道上空36000公里高度，这个卫星相对地面是固定不动的，但缺点是必须得有大的接收天线才能够运行。要跟低轨道卫星通信就有这个问题，这个卫星经过地球上空很快就过去了，你怎么跟卫星建立这个通信联系呢？人们就设想建立了星座，因为铱星系统是由66颗卫星构成的，比如在北京上空，现在跟一颗卫星联系了，它很快就穿过这个通信的覆盖范围，但是它过去以后又来一颗，所以这一个个交替着，由于这些星座保证在同一个地区的上空都有卫星在工作。

　　这次铱星系统其中有一个被撞坏了，就造成了空缺，因为原来比如说轨道高度是一样的，但是间隔它是设计好的，就相当于中间这颗没有了，所以就可能会造成空缺。现在如果要想保证通信的正常进行，就得做一些轨道调整，比如把附近的卫星做一个轨道机动，让它补这个空缺，因为整个卫星系统它是有备份的，不是说就这几个卫星，备份的卫星让它做一些轨道机动，来补这个空缺，所以这样的话很快就弥补上这个损失。这个时间估计不会太长。

　　俄罗斯的这颗卫星有几个大的系列，其中宇宙系列的特别庞大，已经编号好几千个了，所以它对外也不报道，这里边有民营的卫星，有军事卫星，所以具体它是做什么用的不清楚。

　　■问题三：相撞造成什么影响？

　　这次相撞应当还会产生大量的空间碎片，美国的《太空网》报道，说这次可能会产生500多颗碎片，但据焦教授估计，实际产生的数量可能更大。

　　至于它的危险，造成的后果其中有两方面，一是铱星，这个通信受到影响，它得做一些轨道调整，把这些备份卫星来补这个空缺，这是马上就要看到的影响；第二个影响，就是它所产生的轨道碎片对其他卫星的威胁。因为很多人关注，比如说对国际空间站会不会有影响，假如说我们过一、两年，大概2010年左右发射天空实验室，对我们这个有没有影响，应该说这个影响确实比较小。为什么呢？因为它从790公里的高度要演变到300多公里需要好多年时间，因为在700多公里的高度空气是非常非常稀薄的，所以这个碎片的轨道衰减，这个时间非常长，这是一点。

　　因为载人航天的轨道都比较低，一般都在340、350公里的高度，但是在790公里的高度各种应用卫星数量非常多，应用卫星包括移动卫星通信，包括摇感卫星等等。美国的《太空网》没有提到对这些卫星的影响，焦教授认为，在一个比较短的时间内它不会对国际空间站造成影响，但可能对这些应用卫星造成影响。因为它轨道就在这个高度，另外在这个轨道高度上卫星的数量，就是在轨运行的卫星数量比较大。

　　■问题四：如何预防相撞事故？

　　焦教授认为，首先就是要有观测设备，目前地面有两种方法，一种是光学望远镜，再一个，主要的手段其实还是雷达。光学望远镜的限制在于，一般就是十厘米以上能观察到，太小的可能观察不到。所以现在最可靠的方法，就是对大的碎片进行观测，然后对它的轨道情况，就是准确的测量出它的轨道，建立一些模式，根据这个模式来推断经过多长时间以后它的轨道会变化到什么程度，应当让全世界有关国家都知道这个情况。

　　目前还没有听说哪颗卫星比如说遇到一个大的碎片，做一个轨道机动，还没有见到这样的报道，但是对载人航天来讲必须得实时监测。比如中国的神舟系列飞船发射之前，就要对预定轨道高度上的太空碎片，它的大碎片分布情况要做出判断，在轨道周围有哪些大的碎片，这些轨道碎片将会以什么样的规律变化，上天以后同样进行观测，像国际空间站一直在太空长时间的运行，所以它如果发现了哪个太空碎片在短的时间内演变可能对它有危险的话，它就得做一些轨道机动。现在只能采取这种办法。载人航天的话，因为有人操作，轨道机动比较容易。

　　我国已成立研究中心监测太空垃圾

　　针对中美火箭残骸相撞事件，《国际太空》副主编庞之浩先生说，我国十分重视 “太空垃圾”问题，从上世纪80年代就开始与有关国家开展这方面的研究工作。我国已于今年3月初正式成立针对 “太空垃圾”的观测中心——“中国科学院空间目标与碎片观测研究中心”，为我国建立了空间航天安全预警系统。早在1995年6月，中国国家航天局就正式加入了 “机构间空间碎片协调委员会”，与各国共同探讨减少空间碎片的途径和办法。

　　庞之浩介绍，空间碎片相撞往往会引起爆炸，导致碎片横飞，极有可能会伤及在附近轨道运行的航天器，尤其是在低轨道运行的航天器，导致无法控制的危险结果。对地面而言，一般的空间碎片相撞后，即使落向地面，也会在大气层中烧毁，但目前太空中有一些采用核动力的航天器，一旦被空间碎片击中或坠落，后果将较为严重，往往会令各国科学家相当紧张和关注。

　　据了解，我国 “空间目标与碎片观测研究中心”聚集中国空间碎片研究领域十多名高级专家，他们将对已发现的 “太空垃圾”进行实时跟踪监测，并搜索尚未发现的 “空间垃圾”，同时对航天器发射和在轨运行时可能碰撞的 “太空垃圾”进行预警技术研究，建立小空间碎片数据库和风险评估体系，力争将空间碎片的危害降到最小。

　　四大措施严防太空相撞悲剧

　　为了控制和减少太空垃圾对人类造成的潜在威胁，宇航专家们提出对策，归结为四个字。

　　“避”，就是加速发展现代太空监视系统，对太空垃圾进行严密的监视与跟踪，并采取有效的技术手段，使航天器及时避开太空垃圾。

　　“禁”，就是国际上制定有关空间法规，禁止在空间进行试验和部署各种武器，限制发射核动力卫星，使空间成为为人类文明服务的和平空间。

　　“减”，就是发射航天器的国家应采取措施，尽量减少太空垃圾的增加，并对末级火箭采取未燃尽推进剂和高压气体排空，避免末级火箭爆炸。

　　“清”，就是发展太空垃圾清除技术，对已完成任务的运载火箭末级，采取转移轨道措施，使其返回大气层烧毁。同时，对已达到预定寿命的卫星，让其获得逃逸速度，远离近地空间或转用清除装置进行清除。

　　据北京青年报报道

　　新闻名词

　　铱星因价格不菲受冷遇

　　1997年、 1998年，美国铱星公司发射了几十颗用于手机全球通讯的人造卫星，这些人造卫星就叫铱星。铱星移动通信系统是美国铱星公司委托摩托罗拉公司设计的一种全球性卫星移动通信系统，它通过使用卫星手持电话机，透过卫星可在地球上的任何地方拨出和接收电话讯号。 2000年3月铱星公司宣布破产。

　　铱星移动通信系统最大的技术特点是通过卫星与卫星之间的接力来实现全球通信，相当于把地面蜂窝移动电话系统搬到了天上。

　　然而，如此高的“科技含量”却好景不长，价格不菲的“铱星”通讯在市场上遭受到了冷遇，用户最多时才5.5万，而据估算它必须发展到50万用户才能赢利。由于巨大的研发费用和系统建设费用，铱星背上了沉重的债务负担。除了摩托罗拉等公司提供的投资和发行股票筹集的资金外，铱星公司还借了约30亿美元的债务，每月光是债务利息就达4000多万美元。从一开始，铱星公司就没有喘过气来，一直在与银行和债券持有人等组成的债权方集团进行债务重组的谈判，但双方最终未能达成一致。债权方集团于1999年8月13日向纽约联邦法院提出了迫使铱星公司破产改组的申请。 2000年3月18日，铱星背负40多亿美元债务正式破产。

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