天上已有上万颗卫星，谁来阻止它们相撞？-钛媒体官方网站

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地球上空究竟有多少颗卫星？

欧洲航天局11月2日更新的统计显示，仍在工作的卫星约1.58万颗。这个数字还将继续增长。标普全球9月预计，如果部署计划顺利推进，仅八家获得美国监管许可的主要低轨运营商，未来几年就可能部署约5.17万颗卫星。

中国也在加快组网。11月3日，千帆星座又有18颗卫星入轨，累计达到274颗，远期规划超过1.5万颗。中国星网等大型星座也在持续建设。

新卫星一批批升空，轨道该怎样安排？那些已经在天上飞行的，又怎样避免相撞？

11月7日，星图测控发射了“星眼01星”。这颗运行于约500公里高度的卫星，以监测其他航天器和空间碎片为主要任务。企业规划的“星眼”星座共有156颗，首星将验证天基观测与地面分析的协同能力。

发射卫星前，运营商首先要决定它在哪里运行。

近地轨道通常是指距地面200至2000公里的空间。卫星的工作高度和倾角需要满足既定任务，新卫星入轨后，有时还需要继续升轨，穿过其他卫星所在的高度区间，才能抵达预定轨道。

轨道没有地面停车位那样固定的格子。卫星以每秒7至8公里绕地飞行，即使处于相近高度，也可能沿着不同轨道面运行，周期性经过彼此轨迹的交叉区域。是否相撞，取决于它们会不会在同一时刻抵达同一位置。

轨道交叉本身并不意味着发生碰撞，但随着在轨卫星数量增长，需要预测的近距离交会越来越多。一家运营商不仅要掌握自己卫星的位置，还要持续跟踪可能进入其运行区域内的其他航天器。

对拥有数千颗卫星的星座而言，维持安全运行是一项贯穿整个寿命周期的工作。即便卫星已经进入预定轨道，仍可能需要根据碰撞预警调整运行轨迹。

正常工作的卫星遇到风险时还能主动避让，那些早已失效却仍在高速飞行的物体，则成了更难处理的威胁。

2009年2月，美国仍在工作的铱星33号与俄罗斯早已失效的宇宙2251号，在约790公里高空相撞。两颗卫星的相对速度达到每秒11.6公里，撞击产生了1800多块尺寸约10厘米及以上的可跟踪残骸。

一颗已经退役的卫星，仍能摧毁另一颗正在提供服务的卫星。而碰撞留下的碎片，又会继续威胁更多后来者。

卫星寿命结束后，并不会自动离开太空。许多现代低轨卫星会在退役前主动降轨，再借助大气阻力重返地球，大部分结构在再入过程中烧蚀。不过，已经失联的卫星就无法执行离轨指令，早年发射的不少航天器也缺乏必要的退役处置能力。

轨道高度直接影响残骸的滞留时间。高度越高，大气越稀薄，阻力通常越小。NASA指出，600公里以下的残骸通常可在数年内再入；到了800公里附近，自然衰减时间可能达到数十年甚至更久。

欧洲航天局已将其新任务在受保护低轨区域的退役后处置期限从25年缩短至5年。但这一新规定无法清除数十年来留下的失效航天器，更难处理碰撞和爆炸产生的大量碎片。

欧洲航天局估计，目前环绕地球运行的1至10厘米空间碎片约有150万个。低轨是碎片风险集中的区域，大量历史残骸分布在600至1100公里高度。几厘米大小的碎片很难持续追踪，在每秒数公里甚至更高的相对撞击速度下，却足以重创卫星。

上世纪70年代，科学家唐纳德·凯斯勒等人提出，某些轨道上的碎片一旦积累到足够密集，碰撞产生的新碎片还会引发更多碰撞，形成持续增长的残骸群。即使停止发射新卫星，部分轨道环境仍可能继续恶化。

后来，这一机制被称为凯斯勒效应。

卫星退役处置可以减少新增残骸，却无法消除所有历史风险。对于仍在运营的卫星，更直接的保护，是尽早发现危险并提前避让。