低地球軌道現有超過 4.6 萬件追蹤物體,衛星營運商正投入越來越多的資源進行碰撞閃避。
低地球軌道現有超過 4.6 萬件追蹤物體,衛星營運商正投入越來越多的資源進行碰撞閃避。

低地球軌道現有超過 4.6 萬件追蹤物體,衛星營運商正投入越來越多的資源進行碰撞閃避。
SpaceX 與競爭對手衛星營運商正執行更多碰撞閃避操作,因為低地球軌道充斥着超過 4.6 萬件追蹤物體——包括約 1.6 萬顆運作中的衛星,加上以超過每小時 1.7 萬英里速度飛行的失效太空船、火箭級段與碎片。
「地球的軌道環境是有限資源,」歐洲太空總署在其最新發佈的《太空環境統計》中表示,該統計於 7 月 31 日更新。「在約 550 公里高度構成威脅的碎片物體數量,現已與運作中衛星的數量處於同一數量級。」
隨着商業衛星星座轉變太空經濟,軌道人口快速增長。獨立天文學家 Jonathan McDowell 指出,SpaceX 的 Starlink 星座於 8 月在實體軌道上的衛星突破 1.1 萬顆,佔全球運作中衛星的三分之二以上。Eutelsat OneWeb 在約 1,200 公里高度營運 654 顆衛星,而 Amazon Leo——前身為 Project Kuiper——在第二季業績中報告約 400 顆衛星在軌,並計劃建立一個以數千計的星座。
軌道擁擠直接帶來經濟後果。歐洲太空總署記錄自太空時代開始以來逾 660 起解體、爆炸與碰撞事件,而大於 1 公分的碎片可對太空船造成災難性損害。商業衛星發射的保險費率正急升,因為承保人將碰撞風險納入定價;而單一連鎖事件——即所謂的凱斯勒症候群——可能令某些軌道區域在數代人的時間內無法使用。
衛星星座的增長是主要驅動因素。營運商不再將一顆大型通訊衛星送入地球靜止軌道,而是在低地球軌道部署數百或數千顆較小的太空船,在該處訊號延遲較低,但每顆衛星覆蓋的範圍較小。歐洲太空總署估計,軌道上約有 5.4 萬件大於 10 公分的物體,另有 120 萬件介於 1 至 10 公分的碎片,以及約 1.4 億件介於 1 毫米至 1 公分的碎片。
運作中的衛星可以機動閃避已知威脅,但失效衛星、火箭本體與碎片則無法閃避。歐洲太空總署表示,即使人類明日停止發射衛星,碎片仍會持續增加,因為碰撞與碎裂所產生的新物體,速度快於現有碎片自然墜回大氣層的速度。
清理瓶頸
航太新創公司正開發軌道碎片清除載具——包括磁力網、機械抓臂與雷射系統,設計用於捕捉失效衛星並將其拖入地球大氣層燒毀。但這項工作受到國際法限制。根據冷戰時期的條約,失效衛星在法律上永久歸屬其發射國,意味着私人清理公司若未經外交協商,無法移除廢棄的俄羅斯或中國衛星。
歐洲太空總署正推動其「零碎片方針」,目標是到 2030 年大幅限制未來任務所產生的碎片,並支援主動清除現有物體。營運商亦可靠可靠地將太空船除軌、處置火箭級段,以及選擇較低軌道(在該處大氣阻力可更快將失效衛星帶回)來降低風險。
對衛星營運商而言,不斷上升的碰撞風險直接轉化為更高的營運成本。商業衛星發射的保險費率正攀升,因為承保人將與未追蹤碎片碰撞的機率納入考量。規模較小的新創公司日益被排除在太空競賽之外,因為它們無法承擔責任保險成本。與此同時,SpaceX、Eutelsat 與 Amazon 等成熟營運商正投資自主碰撞閃避系統與壽命終止處置協議,作為競爭優勢。
問題在於營運商能否夠快地發射、機動與處置衛星,以維持地球軌道高速公路可用。隨着眼前已有約 1.6 萬顆運作中的衛星,另有數以千計的規劃發射,軌道人口將持續增長——而管理這種增長的成本,將越來越落在從中獲利的公司身上。
本文僅供參考,不構成投資建議。