似乎每週都有一枚火箭被髮射到太空,攜帶著漫遊者、遊客或最常見的衛星前往火星。“太空越來越擁擠”的觀點已經出現了幾年,但到底有多擁擠呢?會有多擁擠?
許多被送入軌道的衛星已經死亡並在大氣中燃燒,但仍有數千顆衛星存在。跟蹤衛星發射的組織並不總是報告相同的確切數字,但總體趨勢是明確的——而且令人震驚。
自從蘇聯在1957年發射了第一顆人造衛星Sputnik以來,人類每年都在穩步地將越來越多的物體送入軌道。在20世紀下半葉,衛星數量緩慢而穩定地增長,直到2010年代初,每年大約發射60至100顆衛星。
但自那以後,速度一直在急劇加快。
到2020年,114次發射將大約1300顆衛星送入太空,首次超過了每年1000顆新衛星的大關。但沒有哪一年能與2021年相比。截至9月16日,大約1400顆新衛星已經開始環繞地球執行,隨著時間的推移,這一數字只會增加。就在本週,SpaceX又將51顆星鏈衛星送入軌道。
這種指數增長有兩個主要原因。首先,將衛星送入太空從未如此容易。例如,在2021年8月29日,SpaceX火箭攜帶了幾顆衛星前往國際空間站。2021年10月11日,這些衛星將進入軌道,衛星數量將再次增加。
第二個原因是火箭比以往任何時候都更容易、更便宜地攜帶更多的衛星。這種增長不是由於火箭變得更強大。相反,由於電子革命,衛星變得更小了。在2020年發射的所有航天器中,絕大多數(94%)是小型衛星——重量不到1320磅(600公斤)的衛星。
這些衛星大部分用於觀測地球或用於通訊和網際網路。為了將網際網路帶到全球服務不足的地區,SpaceX的Starlink和OneWeb這兩傢俬營公司僅在2020年就發射了近1000顆小型衛星。他們各自計劃在未來幾年發射4萬多顆衛星,在近地軌道上建立所謂的“巨型星座”。
其他幾家公司也在關注這個價值1萬億美元的市場,其中最著名的是亞馬遜的柯伊伯專案。
隨著衛星數量的巨大增長,對天空擁擠的擔憂開始成為現實。在SpaceX發射了第60顆Starlink衛星一天後,天文學家開始看到它們擋住了恆星。雖然這對可見天文學的影響很容易理解,但射電天文學家擔心,由於像Starlink這樣的巨型衛星星座的干擾,他們可能會在某些頻率上失去70%的靈敏度。
專家們一直在研究和討論這些星座帶來的潛在問題,以及衛星公司解決這些問題的方法。這些措施包括減少衛星的數量和亮度,共享衛星的位置,支援更好的影象處理軟體。
隨著近地軌道變得擁擠,對空間碎片的擔憂也在增加,碰撞的可能性也在增加。
不到10年前,太空民主化還是一個尚未實現的目標。現在,隨著空間站上的專案以及超過105個國家至少有一顆衛星在太空中,人們可以認為這個目標是可以實現的。
每一次顛覆性的技術進步都需要規則的更新——或者創造新的規則。SpaceX已經測試了降低Starlink星座影響的方法,亞馬遜也透露了在任務完成後355天內將衛星脫軌的計劃。不同利益相關者採取的這些行動和其他行動,讓人類努力為這一潛在危機找到可持續的解決方案充滿希望。