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商业卫星数量指数级增长太空垃圾不容忽视

2021-09-08 16:10:20 来源：科技日报

美国卫星工业协会的最新报告称，2010年至2020年期间，绕地球运行的卫星数量从958颗激增至3371颗。但这一增幅与未来的增幅相比微不足道：到2030年，在轨运行的卫星数量可能多达10万颗。这些卫星集结在一起，成为太空经济中最亮的“明星”——到2040年，全球太空经济的年收入有望达到1万亿美元。

但专家指出，卫星如此众多，引发的太空垃圾问题也不容忽视。

商业卫星数量指数级增长

欧洲空间局数据显示，2020年卫星发射数量比上一年增加了3倍，主要是因为用于商业目的的卫星数量呈指数级增长。

另据美国《航空和空间技术周刊》网站8月24日报道，从2010年至2020年期间，绕地球运行的卫星数量从958颗激增至3371颗，增幅达到252%，但与未来十年的预测增幅相比，还显得微不足道。

公共政策智库“地球之外”研究所联合创始人兼主任史蒂夫·沃尔夫说：“到2030年，在轨运行的卫星可能多达10万颗，这令人震惊。”

报道指出，主要受低地球轨道上庞大的卫星网络——包括太空探索技术公司(SpaceX)的“星链”计划和一网公司(OneWeb)的全球宽带系统的驱动，现有卫星运营商正在促进传统上由地球同步轨道航天器提供的通信服务多元化。

例如已有52年历史的加拿大通信卫星公司，目前拥有13颗在地球同步轨道上运行的卫星，该公司计划扩展业务，投资约50亿美元打造一个名为“光速”(Lightspeed)的低地球轨道卫星网络。该公司首席执行官丹·戈德伯格说：“全球各地对宽带连接的需求正在激增，这种需求基本上每3年翻一番。”

欧洲卫星公司拥有并运营着70多颗卫星，该公司聘请波音公司为其子公司——O3b卫星网络公司在中地球轨道(大约5000公里高度)打造一个新的卫星网络。这个名为O3b mPower的网络将于2023年在轨运行，是一个完全由软件运行的卫星网络，运营者可以根据市场需求分配带宽。波音商业卫星系统公司总裁瑞安·里德说：“完全灵活的由软件定义的卫星以前从未有过，客户群体对其相当感兴趣。”

此外，波音公司还在着眼低地球轨道卫星网络市场，SpaceX、一网公司、亚马逊和其他宽带卫星运营商也希望分一杯羹。

据西班牙《国家报》网站8月22日报道，“星链”项目计划发射1.2万颗卫星，以提供覆盖整个地球的互联网服务，迄今发射了1740颗卫星。亚马逊创始人杰夫·贝索斯出于同样的目的，计划发射3200颗卫星。

另据特斯拉网站8月20日报道，SpaceX今天向美国联邦通信委员会(FCC)提交了一份文件，披露了有关其“星链”项目升级版“第二代星链系统”的新细节，包括使用其“星际飞船20”将近3万颗卫星送入轨道。

该公司称，第二代系统是为了补充SpaceX目前正在部署的第一代系统而设计，第二代“星链”卫星更重、更大、能产生更多电力，它们将被部署在9个高度(从海拔340公里到614公里)。

美国非营利组织航天基金会8月30日发布的数据称，全球太空经济年收入在2020年增长了4.4%，达到4470亿美元，参与的国家比以往任何时候都多。而且，自该基金会2005发布太空报告以来，全球太空经济增长了176%。预计到2040年，全球太空经济年收入将从目前的4000亿美元增长至1万亿美元。

太空垃圾不容忽视

卫星频频上天，引发的太空垃圾问题也不容小觑。

专家称，太空垃圾的飞行速度可达每小时35888公里，会对地球造成越来越大的损害和威胁。

《国家报》指出，这些垃圾来自废弃卫星或卫星与其他物体相撞产生的碎片。欧洲空间局估计，地球轨道上约有7200颗卫星，但只有约4300颗在工作。另一项基于统计模型的估计表明，轨道上尺寸小于10厘米的碎片数量约为1.3亿个，所有这些物体的总质量约为9400吨。

西班牙天文学会专家戴维·加拉迪指出，目前产生太空垃圾的主要责任应由私营公司承担，“SpaceX目前拥有最多活跃卫星，其次是一网公司”。

对此，这两家公司都提出在设备停止工作后将其清除。特斯拉官网报道称，SpaceX计划通过第二代“星链”系统来进一步减少太空垃圾——这些卫星将配备先进的推进能力，以尽量减少碰撞风险。

西班牙加泰罗尼亚理工大学航空航天工程研究员米克尔·苏雷达则指出，这些公司目前遵守规则，但深层问题在于相关立法。他说：“当你拥有的不是一颗卫星，而是数千颗卫星时，法律应该将你的卫星星座视为一个整体。如何清理这些星座，可能会带来新的风险和挑战，值得重视。”