似乎每周都会有一枚火箭发射到太空,运载火星探测器、游客,或者最常见的是,
卫星.“太空越来越拥挤”的观点已经存在了几年,但它到底有多拥挤呢?那里会有多拥挤呢?
我是物理学教授和
空间科学与技术中心在马萨诸塞大学洛厄尔分校。许多被送入轨道的卫星已经死亡并在大气中烧毁,但仍有数千颗。跟踪组织
卫星发射不要总是报告相同的确切数字,但总体趋势是明确的——而且令人震惊。
自1957年苏联发射第一颗人造卫星Sputnik以来,人类每年都在稳步地将越来越多的物体送入轨道。在20世纪下半叶,卫星数量缓慢但稳定增长,直到2010年代初,每年大约发射60到100颗卫星。
但自那以后,这一速度急剧加快。
到2020年,114次发射将约1300颗卫星送入太空,首次超过每年新增1000颗卫星的大关。但过去没有哪一年能与2021年相比。截至9月16日,大约有1400颗新卫星已经开始环绕地球运行,而且随着时间的推移,这一数字只会增加。就在本周,
SpaceX公司又部署了51人
我们卫星进入轨道。
小型卫星,易于进入轨道
这种指数级增长有两个主要原因。首先,将卫星送入太空从未如此容易。例如,在2021年8月29日,SpaceX的一枚火箭将几颗卫星——包括一颗由我的学生建造的卫星——送往国际空间站。2021年10月11日,这些卫星将进入轨道,卫星数量将再次增加。
第二个原因是,火箭比以往任何时候都更容易、更便宜地携带更多卫星。这种增长并不是因为火箭变得更强大。相反,得益于电子革命,卫星变得更小了。2020年发射的所有航天器中,绝大多数(94%)是小卫星,即重量不到1320磅(600公斤)左右的卫星。
这些卫星大部分用于观测地球或通信和互联网。为了将互联网带到全球服务不足的地区,两家私营公司,SpaceX和Starlink
OneWeb两国仅在2020年就发射了近1000颗小型卫星。它们都计划在未来几年发射4万多颗卫星,在近地轨道上创建所谓的“巨型星座”。
最引人注目的是,还有几家公司也在关注这个价值1万亿美元的市场
亚马逊柯伊伯计划。
拥挤的天空
随着卫星数量的巨大增长,对拥挤天空的担忧开始成为现实。在太空探索技术公司发射了第一批60颗星链卫星的一天后,天文学家开始看到它们挡住了恒星。虽然对可见天文学的影响很容易理解,但射电天文学家担心,由于像星链这样的巨型卫星的干扰,他们可能会在某些频率上失去70%的灵敏度。
专家们一直在研究和讨论这些星座带来的潜在问题,以及卫星公司可以解决这些问题的方法。这些措施包括减少卫星的数量和亮度,共享它们的位置,以及支持更好的图像处理软件。
随着近地轨道越来越拥挤,人们对太空碎片的担忧也在增加,碰撞的可能性也在增加。
未来趋势
不到10年前,太空民主化还是一个尚未实现的目标。现在,随着学生在空间站上的项目,以及超过105个国家在太空中至少拥有一颗卫星,人们可以说,这个目标是可以实现的。
每一次颠覆性的技术进步都需要更新规则——或者创造新的规则。SpaceX已经测试了降低星链星座影响的方法,亚马逊也透露了在任务完成后355天内让卫星脱离轨道的计划。不同利益攸关方的这些行动和其他行动让我充满希望,商业、科学和人类的努力将为这一潜在危机找到可持续的解决方案。
(免责声明:本文由美联社联合从对话。马萨诸塞大学洛厄尔分校的Supriya Chakrabarti。个人观点。)