飛船、空間站在外太空飛行其實面臨很多威脅,因為外太空并不是絕對的真空狀態,還有無數空間小碎片、空間小顆粒,除此之外,成千上萬的航天器一起在軌飛行,有時候有一些航天器可能會靠近甚至發生碰撞。如果航天器發生碰撞的話,又會產生大量太空垃圾。
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雖然衛星碰撞的情況是概率非常低的事件,但是現在的衛星、探測器這些航天器的數量越來越多了,小概率事件也是有可能發生的。在我們人類歷史上就曾經出現過衛星相撞的情況。除了直接發生碰撞外,有時候有一些衛星飛行過程中的距離太近,也是一個潛在的威脅。
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相信很多網友都還記得在2025年12月,我國發射了一批近地軌道衛星,這些衛星入軌后,其中有一顆衛星和美國的星鏈衛星近距離飛越,兩者的最近距離只有200米而已。當時這一個事情引起了大家的關注。
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因為近地軌道的空間還是比較大的,兩顆衛星在接近200米左右的距離近距離飛過去的概率比較小,而這樣的事情也是很驚險的。別看衛星的距離有差不多200米,要知道這些衛星的飛行速度都是相當快,接近地球第一宇宙速度7.9公里每秒,稍有不慎都可能會發生碰撞的。而一旦發生碰撞,我們損失的就不僅僅是衛星,還會產生大量空間碎片,威脅到其他正常運行的衛星、飛船。
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在人類歷史上,衛星近距離飛過的情況也是出現過,很多時候都是這些衛星在正常飛行過程中,在某個時間就會靠近,不過這樣的情況是在可控范圍內的。因為衛星的飛行軌跡是可以計算的,會提前知道這些衛星會不會相遇、有沒有發生碰撞的風險。如果計算結果表明某些衛星可能會發生碰撞,那工程師們可能就會提前啟動衛星的發動機進行變軌。
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除此之外,有一些衛星可能是人為控制它們去靠近其他衛星的。在2022年1月,我國實踐21號衛星靠近一顆失效的北斗2號G2衛星,并將這一顆失效的北斗衛星捕獲,然后將其脫離原先軌道,將其送到了軌道高度更高的“墓地軌道”。在完成這個操作后,實踐21號衛星又變軌返回低軌道。
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隨著衛星越來越多,近地軌道的太空垃圾會越來越多,在未來我們人類需要想辦法去處理這些太空垃圾。實踐21號衛星的這一次試驗,說明了我們是有能力捕獲那些已經失效的衛星甚至是太空垃圾,然后將其拖到更高的軌道,或者將其送到更低的軌道,讓它們盡早重返地球。
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除了靠近去捕獲衛星外,有一些衛星也可能會變軌去干擾其他的航天器的運行。相信很多網友都還記得在2021年7月和2021年10月,美國的星鏈衛星曾經先后兩次變軌接近我們的空間站。當時我們的空間站上有航天員正在執行飛行任務,出于安全的考慮,我們的空間站緊急采取措施進行變軌避免發生碰撞。
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不管衛星是有意還是無意靠近其他的航天器,這些情況的出現算是向我們提了個醒。那就是隨著我們人類發射的衛星越來越多,近地軌道的空間資源變得越來越擁擠了,航天器相遇、相撞的概率會越來越高。
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在幾年前,美國星鏈衛星曾經兩次靠近我們的空間站,在2025年12月,中國、美國衛星又近距離“擦肩而過”,那我們的空間站在飛行過程中會不會被這些衛星威脅?當前中國空間站上有神舟二十一號乘組航天員正在執行飛行任務,從發射升空到現在,這3名航天員已經飛行接近3天時間,預計還要飛行3個月左右時間才會返回地球。在返回地球之前,航天員們會不會有危險呢?
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不會有危險的。首先,我們的空間站是有能力應對其他航天器的威脅,一旦發現其他航天器靠近可能會發生碰撞,我們的空間站就會提前變軌。其次,空間站上有航天員在軌飛行,其他國家的衛星主動靠去撞擊我們空間站的話,他們需要考慮會有什么嚴重的后果,這不僅僅是航天器碰撞的問題那么簡單。
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雖然之前神舟二十一號飛船已經提前將神舟二十號航天員乘組送回地面,原本處于待命狀態的神舟二十二號飛船也已經提前不載人發射升空到中國空間站,發射場有一段時間沒有備份的火箭、飛船,但是這一個情況很快就會改變了。
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因為神舟二十三號飛船在前段時間已經運到了酒泉衛星發射中心了,而執行神舟二十三號飛船發射任務的長征二號F遙二十三火箭也已經順利出廠,正在奔赴酒泉衛星發射中心。當長征二號F遙二十三火箭抵達酒泉衛星發射中心后,我們的神舟二十三號、長征二號F遙二十三火箭就會很快進入待命狀態,為在軌的神舟二十一號航天員乘組保駕護航。
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按照計劃,神舟二十一號航天員乘組在軌時間大約為6個月,至今他們已經在軌飛行接近3個月時間了,所以預計還要飛行大約3個月時間,神舟二十一號航天員乘組的任務才會結束。這也就意味著在,即將進入待命狀態的神舟二十三號飛船、火箭預計也會處于待命狀態2個多月接近3個月時間,隨后才會從待命狀態轉入發射狀態去執行下一個飛行任務。
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神舟二十三號飛船順利抵達酒泉衛星發射中心、長征二號F遙二十三火箭已經出廠前往酒泉衛星發射中心,神舟二十一號航天員乘組就會多一份保障。在遇到緊急情況需要快速撤離時,神舟二十一號航天員乘組可以直接乘坐神舟二十二號飛船返航,或者等待神舟二十三號飛船去接回來。
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大量星鏈衛星降軌
香港《南華早報》的報道稱,去年發生的我國衛星和星鏈衛星差點相撞的事件,直接促使Space X公司決定將超過4000顆衛星降到更低的軌道運行。
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Space X工程副總裁邁克爾·尼科爾斯表示,為了提升太空的安全,他們正在對星鏈衛星進行重大調整,他宣布在今年要將大約4400顆運行高度大約為550公里的星鏈衛星的飛行軌道高度降低到大約480公里的高度,以“降低碰撞的總體概率”。
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降低這些星鏈衛星的飛行軌道高度,有助于這些星鏈衛星未來在失效后,能夠更快重返地球再入大氣層燒毀。
眾所周知,這些衛星的使用壽命是有限的,一般的星鏈衛星設計壽命大約為5年時間,結束使命后,這些衛星就會變成太空垃圾。
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在航天時代初期,由于技術限制以及對太空垃圾的認識不足等原因,早期的衛星都沒有考慮到盡早重返地球的情況,所以有很多衛星在軌流浪了幾十年時間,現在還在太空飄蕩。
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而后來發射的衛星越來越多,技術也越來越先進了,后來的衛星一般都會考慮到這些問題,都會預留一定的推進劑,當衛星即將結束使命時,就會消耗推進劑降低衛星的飛行速度、飛行高度,然后受控重返地球,在大氣層中燒毀。
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現在有成千上萬的星鏈衛星在近地軌道飛行,再過幾年時間,這成千上萬的星鏈衛星最終都會變成太空垃圾,如果不處理妥當,對近地軌道其他正常運行的航天器來說,這些星鏈衛星就是致命的衛星。因為星鏈衛星需要不斷補充,當一些星鏈衛星即將退役后,新的星鏈衛星就會發射升空補充,所以未來星鏈衛星的數量只會越來越多。
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有研究表明,這些星鏈衛星在大約560公里的規定運行時,每天軌道衰減約101米,而在485公里的軌道運行,每天軌道衰減速度將會達到約267米。大量星鏈衛星降低飛行軌道高度,這也確實是有助于星鏈衛星在結束生命后墜落地球,避免長時間占用有限的軌道資源。
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不過,在今年有接近4400顆星鏈衛星降低軌道,這背面其實也是存在一定的風險的。因為4400顆衛星的數量實在是太多了,這將是史上最大規模的在軌機動,如果同時進行的話,這些降低軌道的衛星發生近距離接近的可能性會急劇上升,一旦在降軌的過程中出現失控,可能會引發一系列的連鎖反應。
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畢竟其他的衛星在正常運行,突然有大量衛星從560公里的高度降低到大約480公里的高度,讓更低軌道的衛星面臨更多風險。
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當然,雖然有大量星鏈衛星即將降軌,但對空間站來說直接威脅不會很大。因為空間站在大約400公里的近地軌道飛行,和這些星鏈衛星的距離還是比較遠的。而且,空間站本身就有能力變軌,有必要的情況下,空間站能夠提升軌道或者降低軌道,又或者偏離原先軌道,相對來說還是比較安全的。
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