星鏈計劃，“前科”累累
趙挪亞2021-12-28云阿云智庫•太空競賽
導(dǎo)讀：早在2019年，星鏈衛(wèi)星就差點撞上歐洲航天局的“風(fēng)神”地球觀測衛(wèi)星，馬斯克引以為傲的自動避碰技術(shù)當(dāng)時似乎也沒起作用。如今，星鏈衛(wèi)星已涉及大約1600起航天器接近事件，占到所有航天器事件的一半。
來源：觀察者網(wǎng)
【文/觀察者網(wǎng) 趙挪亞】12月27日，中國空間站兩次緊急避碰“星鏈”衛(wèi)星（Starlink）的新聞，引起網(wǎng)絡(luò)和科學(xué)界熱議。兩次事件中星鏈衛(wèi)星的軌道機動，對中國空間站和上面搭載的航天員生命健康構(gòu)成危險。
哈佛-史密松天體物理學(xué)中心的科學(xué)家喬納森·麥克道威爾（Jonathan McDowell）搜集數(shù)據(jù)后發(fā)現(xiàn)，兩次近距離接觸中，星鏈一次沒有調(diào)整過軌道，另一次則進行了“微小的躲避”。
回顧往昔，馬斯克及其企業(yè)雖然在太空探索領(lǐng)域有諸多創(chuàng)新和突破，但星鏈計劃廣受非議。這并非星鏈?zhǔn)状瓮{到其他國家或機構(gòu)的太空任務(wù)。早在2019年，星鏈衛(wèi)星就差點撞上歐洲航天局的“風(fēng)神”地球觀測衛(wèi)星，馬斯克引以為傲的自動避碰技術(shù)當(dāng)時似乎也沒起作用。如今，星鏈衛(wèi)星已涉及大約1600起航天器接近事件，占到所有航天器事件的一半。
隨著人類活動向太空擴展，近地空間正變得越來越擁擠。根據(jù)權(quán)威機構(gòu)的估算，現(xiàn)在地球軌道上的衛(wèi)星已近4000顆，碎片則超3萬枚。類似于星鏈這樣衛(wèi)星群的數(shù)量和密度，不僅極大影響到天文觀測，還大大增加了衛(wèi)星之間碰撞的概率，進而引發(fā)“凱斯勒綜合征”，阻礙人類的正常太空探索。
更令外界擔(dān)憂的是，星鏈正通過龐大的衛(wèi)星群，主導(dǎo)近地軌道的“規(guī)則”。歐空局局長阿施巴赫（Josef Aschbacher）本月初警告稱，馬斯克一人就擁有全球近一半的活躍衛(wèi)星，他正在“制定規(guī)則”，而世界其他地區(qū)要盡快反應(yīng)過來。
軍事方面的專家則認(rèn)為，星鏈在軍事上的應(yīng)用潛力巨大，可以與美國軍方配合，監(jiān)測其他國家的高超音速武器。而星鏈母公司宇宙探索（SpaceX）與美國軍方之間的關(guān)系，也再次為人提起。
科學(xué)家：其中一次近距離接觸，星鏈沒有調(diào)整軌道
本月3日，中國常駐維也納聯(lián)合國和其他國際組織代表團本月3日向聯(lián)合國秘書長遞交普通照會，美國SpaceX發(fā)射的星鏈衛(wèi)星今年曾兩度接近中國空間站。出于安全考慮，中國空間站組合體兩次實施緊急避碰。
第一次緊急避碰發(fā)生在7月1日。文件稱，美國星鏈-1095衛(wèi)星自2020年4月19日起穩(wěn)定運行在平均高度約555千米的軌道上，2021年5月16日至6月24日，該衛(wèi)星持續(xù)降軌機動至平均軌道高度382千米后，保持在該軌道高度運行。
第二次緊急避碰發(fā)生在10月21日，美國星鏈-2305衛(wèi)星與中國空間站發(fā)生近距離接近事件，鑒于該衛(wèi)星處于連續(xù)軌道機動狀態(tài)，機動策略未知且無法評估軌道誤差，存在與中國空間站碰撞風(fēng)險。
兩次事件中，中國航天員正在空間站內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，為確保中國航天員安全，中國空間站于兩次實施緊急避碰，規(guī)避兩目標(biāo)碰撞的風(fēng)險。
事件發(fā)生在近地軌道之上，這是指航天器距離地面高度較低的軌道。由于近地軌道衛(wèi)星離地面較近，大多數(shù)對地觀測衛(wèi)星、測地衛(wèi)星、空間站以及一些新的通信衛(wèi)星系統(tǒng)都采用近地軌道，高度一般在200至1200公里。
27日，這份照會經(jīng)過報道后，引起國內(nèi)外的熱議。包括路透社、英國廣播公司（BBC）和美國福布斯在內(nèi)的西方媒體，在報道時用了“相關(guān)投訴未獲得獨立認(rèn)證”的表述。
但已有科學(xué)家在推特上表示，此事屬實。哈佛-史密松天體物理學(xué)中心的天文學(xué)家麥克道威爾27日在推特上表示，根據(jù)數(shù)據(jù)，他已經(jīng)確認(rèn)了星鏈和中國空間站在7月1日和10月21日的兩次近距離接觸，并講述了更多細(xì)節(jié)。
麥克道威爾稱，在7月1日的近距離接觸中，星鏈-1095衛(wèi)星可能也進行了一次“微小的避碰”，但看起來中方“并不知道或不信任星鏈衛(wèi)星要避碰”。
隨后10月21日的近距離接觸中，星鏈-2305衛(wèi)星2個小時內(nèi)，從370多公里的高度，一直攀升至超過390公里的高度，看起來沒有任何的調(diào)整。而中國空間站的軌道變化更為明顯。
西方媒體則更為關(guān)心中國網(wǎng)民的反應(yīng)。路透社報道稱，中國微博用戶27日發(fā)表了批評馬斯克和星鏈的言論。其中一人說，星鏈“只是一堆太空垃圾”，另一人則說星鏈?zhǔn)恰懊绹奶照疚淦鳌薄?/strong>
還有評論指出：“星鏈正在暴露風(fēng)險，全人類都將為他們的商業(yè)活動付出代價�！�
“星鏈要為半數(shù)以上的軌道近距離接觸負(fù)責(zé)”
天文學(xué)家也有類似的想法。馬斯克提出星鏈計劃以后，招致了科學(xué)界的反對。有一部分看法認(rèn)為，衛(wèi)星群的數(shù)量和密度，已經(jīng)嚴(yán)重影響了正常的天文觀測。還有部分科學(xué)家表示，軌道碰撞的風(fēng)險變得越來越大，而星鏈系統(tǒng)要負(fù)很大責(zé)任。
SpaceX首席執(zhí)行官馬斯克在2014年提出了“星鏈”計劃，試圖建立覆蓋全球的衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)，并在2019年將首批60顆衛(wèi)星送入太空。迄今為止，SpaceX已經(jīng)發(fā)射了近1900顆衛(wèi)星。該項目原計劃向太空發(fā)射1.2萬顆衛(wèi)星，但該公司已獲準(zhǔn)再建造約3萬顆衛(wèi)星，可能使衛(wèi)星總數(shù)增加至4.2萬顆。
從一開始，天文學(xué)家就覺得項目“不對勁”。加拿大里賈納大學(xué)天文學(xué)助理教授薩曼莎·勞勒（Samantha Lawler）本月2日告訴加拿大廣播公司（CBC），她居住的埃登沃爾德（Edenwold）農(nóng)村自治市，原本是個觀測天文的好地方。但隨著商用衛(wèi)星群的發(fā)射，夜晚的天空出現(xiàn)了很多新的“星座”。
“每天晚上我都能在幾分鐘內(nèi)看到幾顆衛(wèi)星，這個數(shù)字還會增加很多。根據(jù)我們的模擬，算上這些反射太陽光的衛(wèi)星亮度，以及這些公司使用的軌道，我可以在任何夏季夜晚，以及一年中白天的幾個小時內(nèi)，看到幾百顆衛(wèi)星�！�
目前，除了星鏈外，亞馬遜也在主推“柯伊伯”計劃（Project Kuiper），維珍航空創(chuàng)始人理查德·布蘭森一度投資了“一網(wǎng)”（OneWeb）項目，如果再加上StarNet/GW等一系列其他公司，那么未來地球低軌上的衛(wèi)星數(shù)量將會達到65000顆之多。
她說，如果6.5萬顆衛(wèi)星被發(fā)射到太空，而這一行業(yè)又不受監(jiān)管，它們可能會掩蓋來自恒星的光線。
科普作家小野·梅爾根（Ono Mergen）今年7月撰寫專欄稱，衛(wèi)星群的廣度和速度會影響天文數(shù)據(jù)，干擾無線電和望遠鏡成像。
盡管SpaceX為解決這個問題，推出了所謂的“黑暗衛(wèi)星”（DarkSat），將衛(wèi)星表層涂上黑色、抗反射材料，或裝備了獨立的遮陽板，但這些衛(wèi)星仍然具有很高的亮度，是一個巨大的光污染源。它們?nèi)詴蓴_射電圖像中的天文數(shù)據(jù)。
梅爾根在文章中動情地寫道：“我們是一個仰望星空的物種。但如今，我們面臨著被少數(shù)貪婪的公司和他們的野心奪去夜空的危險。”
更為嚴(yán)重的是，星鏈這樣的衛(wèi)星群，會造成破壞極大的凱斯勒綜合癥。美國科學(xué)家唐納德·凱斯勒（Donald Kessler）于1978年提出的理論，指出在太空垃圾過于密集的情況下，一顆衛(wèi)星偏離軌道或者遭到一顆流星的撞擊時會產(chǎn)生連鎖反應(yīng)，進而有大量衛(wèi)星被毀，變成太空垃圾，對國際空間站等航天器的安全構(gòu)成威脅。
眼下，凱斯勒的擔(dān)憂正變成現(xiàn)實。南安普頓大學(xué)航天研究小組組長休·劉易斯（Hugh Lewis）今年8月對Space網(wǎng)站說，星鏈衛(wèi)星群每個星期涉及大約1600起航天器接近事件；除去星鏈衛(wèi)星彼此間的接近，這1600次中有500次都是星鏈和其他航天器的接近，甚至包括二者在小于1公里的距離之間飛過的情況。
“我回顧了2019年5月星鏈衛(wèi)星首次發(fā)射以來的數(shù)據(jù)�！�劉易斯說，“從那時起，空間危險接近評估衛(wèi)星報告收集到的航天器接近次數(shù)增加了一倍多�，F(xiàn)在，星鏈衛(wèi)星已占到所有航天器事件的一半�！�
相比而言，Starlink的競爭對手OneWeb目前運行的衛(wèi)星超過250顆，每周與其他運營商的衛(wèi)星近距離飛行80次。
而且情況還會變得更糟。到目前為止，在各級公司預(yù)計發(fā)射的數(shù)萬顆衛(wèi)星中，只有1700顆衛(wèi)星被送入軌道。劉易斯的計算表明，一旦SpaceX發(fā)射第一代的全部1.2萬顆衛(wèi)星，星鏈衛(wèi)星將涉及所有近距離接觸的90%。
涉及宇宙空間管理系統(tǒng)的凱漢公司（Kayhan Space）首席執(zhí)行官兼聯(lián)合創(chuàng)始人西馬克·赫薩（Siemak Hesar）證實了劉易斯的說法。他表示，目前美國政府的空間監(jiān)測網(wǎng)監(jiān)視著大約3萬個近地軌道的物體，其中包括運行和報廢的衛(wèi)星，以及大小超過10厘米的碎片。
赫薩表示，目錄的規(guī)模預(yù)計在不久的將來會增加10倍，而部分原因就是星鏈這樣衛(wèi)星群的增長�！斑@個問題真的已經(jīng)失控了，目前的流程都是手動的，沒有伸縮性，而且如果發(fā)生碰撞，各方之間如果沒有足夠的信息共享，可能會受到影響。”
赫薩將這個問題比作在高速公路上開車，卻不知道前方幾公里發(fā)生了事故。如果兩艘航天器在軌道上相撞，碰撞產(chǎn)生的碎片將威脅到經(jīng)過同一區(qū)域的其他衛(wèi)星�！澳阈枰獙Ω浇w行的其他參與者有態(tài)勢感知�！�
2019年，歐洲航天局的“風(fēng)神”地球觀測衛(wèi)星就曾緊急改變軌道以規(guī)避星鏈-44衛(wèi)星。當(dāng)時這顆星鏈衛(wèi)星下降到了320千米的高度，測試其自動脫離軌道的技術(shù)，結(jié)果卻靠近了正在這一高度運行的“風(fēng)神”衛(wèi)星，導(dǎo)致碰撞風(fēng)險。
美國福布斯新聞在當(dāng)時的報道中稱，SpaceX的星鏈衛(wèi)星配備有自動避碰系統(tǒng)，可以跟蹤在軌碎片和航天器并自動回避，但在此次事件中該系統(tǒng)似乎并未起到效果。
歐空局事后表示，“星鏈”這樣的衛(wèi)星群令人擔(dān)憂，未來可能需要進行更多的衛(wèi)星避碰演練。許多太空專家也指出，“星鏈”計劃中的衛(wèi)星數(shù)量已經(jīng)遠遠超過當(dāng)前近地軌道上的衛(wèi)星總數(shù)，現(xiàn)有系統(tǒng)不足以應(yīng)對這樣的情況。
今年4月，一顆星鏈衛(wèi)星與一顆英國OneWeb公司的同類衛(wèi)星幾乎相撞，二者最近時僅相距57.9米。美國太空部隊第18太空控制中隊當(dāng)時發(fā)出“紅色警報”。OneWeb太空探索公司公司指責(zé)SpaceX關(guān)閉了“星鏈”衛(wèi)星上的人工智能自動防撞系統(tǒng)。
星鏈引擔(dān)憂，誰來監(jiān)管？
歐空局一直以來，都是星鏈計劃的批評者之一。歐空局局長阿施巴赫本月初剛剛表示，馬斯克的星鏈已經(jīng)非常龐大，監(jiān)管機構(gòu)或競爭對手都很難趕上。“一個人擁有世界上一半的活躍衛(wèi)星，這相當(dāng)驚人。事實上，他正在制定規(guī)則。世界其他地區(qū)，包括歐洲......只是反應(yīng)不夠快�！�
阿施巴赫說，作為國家政府的一部分，美國監(jiān)管機構(gòu)“不僅對發(fā)展經(jīng)濟感興趣，而且對某些經(jīng)濟領(lǐng)域的主導(dǎo)地位也感興趣。這樣的事正在發(fā)生.......非常、非常、非常明顯，也非常強烈�！�
盧森堡經(jīng)濟大臣弗朗茨•法約（Franz Fayot）也表達了類似擔(dān)憂。法約表示，需要制定新的規(guī)則，以確保太空的安全使用。“像馬斯克這樣的人，只是發(fā)射星座和衛(wèi)星，把特斯拉推到軌道上。我們需要制定共同的規(guī)則。在一個完全放松管制的空間里做事，是一個令人擔(dān)憂的問題。”他在盧森堡舉辦的歐洲新空間會議上如是說道。
負(fù)責(zé)追蹤太空物體的NORSS組織創(chuàng)始人拉爾夫·丁斯利（Ralph Dinsley）表示，馬斯克自己制造衛(wèi)星，并可以通過SpaceX發(fā)射，這意味著他可以比競爭對手更快地占據(jù)最受歡迎的軌道。“以他把這些東西送入軌道的速度，他幾乎擁有了這些軌道平面，因為沒有人能進入那里。他正在創(chuàng)造太空中的馬斯克主權(quán)。”
還有軍事方面的擔(dān)憂。香港英語媒體《南華早報》12月23日援引美國專業(yè)軍事通訊周刊C4ISRENT稱，美國已完成一顆名為高超音速彈道跟蹤空間傳感器（HBTSS）的原型衛(wèi)星，將在近地軌道運行。完整狀態(tài)下，這套衛(wèi)星群將涵蓋數(shù)百顆衛(wèi)星，用于監(jiān)測其他國家的高超音速武器。
《南華早報》援引的中國軍事專家表示，星鏈這樣的低軌道衛(wèi)星群有潛力探測和跟蹤高超音速武器，但這個系統(tǒng)有一個很大的缺點：維護費用昂貴。
另一名專家則認(rèn)為，高超音速彈道跟蹤空間傳感器可能已經(jīng)解決了探測問題，但并不容易攔截。
SpaceX與美國軍方也有密切的聯(lián)系。僅在今年，獵鷹9號火箭發(fā)射的衛(wèi)星里，就有Hawk-2a、2b、2c信號情報衛(wèi)星。6月，獵鷹九號火箭還發(fā)射了美國太空軍的GPS III-05“尼爾·阿姆斯特朗”導(dǎo)航衛(wèi)星。
那么，星鏈由誰來監(jiān)管呢？ 目前，全世界的衛(wèi)星的軌道和頻率均由聯(lián)合國的國際電信聯(lián)盟（ITU）統(tǒng)一管理，ITU只接受成員國的申請，并根據(jù)對各個國家的規(guī)劃和管理向成員國分配相應(yīng)的衛(wèi)星軌道和頻率。因此，任何企業(yè)要想運行商業(yè)衛(wèi)星，都必須先向所在國家提出使用衛(wèi)星軌道和頻率資源的申請，再由該國電信主管部門向ITU提出申請。
2019年10月15日，美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）代表SpaceX向國際電信聯(lián)盟（ITU）提交了申請，為額外的3萬顆星鏈衛(wèi)星安排頻譜。
《金融時報》12月3日指出，盡管國際電聯(lián)負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)無線電頻率，但沒有一個國際權(quán)威機構(gòu)或監(jiān)管機構(gòu)來控制衛(wèi)星發(fā)射。
中國外交部發(fā)言人趙立堅12月28日證實了中國空間站緊急避碰的消息，并表示：美國口口聲聲宣稱所謂負(fù)責(zé)任外空行為概念，自己卻無視外空國際條約義務(wù)，對航天員生命安全造成嚴(yán)重威脅，這是典型的雙重標(biāo)準(zhǔn)。
網(wǎng)友精彩點評
楓花戀
盡管馬斯克強調(diào)“星鏈”是為“地球村”編織民用網(wǎng)絡(luò)，但明眼人都知道，“星鏈”遠沒有這么簡單。
“星鏈計劃”剛提出時，就引起美軍的濃厚興趣。美國陸軍認(rèn)為，“星鏈”是低成本、不易被干擾、可替代全球定位系統(tǒng)（GPS）的互聯(lián)網(wǎng)，且精度更高。2019年，五角大樓向太空探索公司提供價值2800萬美元的合同，要求后者利用“星鏈”展開軍事服務(wù)演示。隨后進行的低軌技術(shù)驗證中，馬斯克通過“星鏈”衛(wèi)星演示了與美國空軍C-12運輸機陣列天線直接互聯(lián)。試驗表明，如果“星鏈”用于軍事，可提供全球無死角的高速衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)覆蓋，美軍作戰(zhàn)通信、指揮控制和精確導(dǎo)航等能力將大幅提升。2019年11月，美國國防高級研究計劃局（DARPA）宣布打造太空監(jiān)控系統(tǒng)，強化美軍偵察監(jiān)視優(yōu)勢，進一步提高遠程跨域精確打擊能力。據(jù)悉，“星鏈”的低軌衛(wèi)星可能成為該系統(tǒng)的搭載平臺。
為方便“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射，美國空軍特別向太空探索公司出借范登堡基地內(nèi)的發(fā)射場，并對該公司將“星鏈”網(wǎng)絡(luò)增添軍用功能的研發(fā)活動提供資金支持。預(yù)計未來可能有數(shù)以千計的“星鏈”衛(wèi)星支持美軍作戰(zhàn)。
被指提前“搶車占位”
“星鏈”投入軍用的背后，是美軍搶占太空制高點的意圖。“太空是陸地、海洋、天空、電磁頻譜等之外的重要作戰(zhàn)域，”美國“戰(zhàn)區(qū)”網(wǎng)站稱，“五角大樓要做的，是盡可能占領(lǐng)有限的太空軌道資源�！睆倪@個角度看，太空探索公司頻頻發(fā)射“星鏈”低軌衛(wèi)星，頗有為美軍“搶車占位”之嫌。
國際衛(wèi)星組織發(fā)現(xiàn)，距離地球340-1300公里的低軌道空間與衛(wèi)星頻譜資源十分有限，國際協(xié)調(diào)越來越困難。太空探索公司憑借低空火箭發(fā)射和小衛(wèi)星制造技術(shù)優(yōu)勢，瘋狂搶占低軌衛(wèi)星位置和頻譜資源，正合美軍心意�！叭绻擎湣l(wèi)星未來被用于軍事，五角大樓將會感激（馬斯克）提前布局�！�
軍備競賽之憂
專家稱，“星鏈”用于軍事后，會具備強大的生存能力、先進的平臺能力及致命的打擊能力。這樣的網(wǎng)絡(luò)一旦出現(xiàn)，將給別國帶來極大不安。
“如果軌道上有數(shù)以萬計的衛(wèi)星，常規(guī)反衛(wèi)星武器根本無能為力，”新美國安全中心研究員費爾·卡珀斯特稱，“通常使用一次反衛(wèi)星武器消耗的資源，遠大于一顆‘星鏈’衛(wèi)星。”隨壞隨補的“星鏈”低軌衛(wèi)星可充當(dāng)多用途軍用平臺，基于這些平臺的軍事系統(tǒng)能實時完成偵察、監(jiān)視、通信、傳輸、引導(dǎo)、判別等任務(wù)，而且可以達到很高的精度，確保美軍在軍事通信、偵察監(jiān)視、導(dǎo)彈防御、無人機指揮控制等領(lǐng)域的優(yōu)勢�！斑@是別國用任何其他手段都無法達到的�！�卡珀斯特說。
更令人擔(dān)心的是，龐大的“星鏈”還可能變成太空武器，對天基目標(biāo)實施探測和打擊。“如果配備上彈頭，（‘星鏈’衛(wèi)星）則可能成為‘太空巡航艦隊’。”卡珀斯特說。
2018年5月，在美國小火箭計算中心演習(xí)中，“星鏈”網(wǎng)絡(luò)攔截了經(jīng)北極飛向華盛頓、洛杉磯和西雅圖的51枚核彈頭。兩個月后的另一場演習(xí)中，“星鏈”更是完成對多達350枚洲際彈道導(dǎo)彈的攔截。美軍北方司令部司令特倫斯·奧肖內(nèi)西對“星鏈”給予高度評價：“這是能改變整個太空作戰(zhàn)格局的產(chǎn)物�！�但卡珀斯特警告：“任何大國都不能放任這種危險系統(tǒng)的出現(xiàn)和存在，他們的回應(yīng)勢必是研發(fā)同等水平甚至更先進的太空軍事系統(tǒng)，又一場‘星球大戰(zhàn)’或許因此爆發(fā)�！�
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誰在給太空流氓馬斯克撐腰？ 