美卫星4次接近中国空间站,4次逼近卫星,最近10公里,想干什么?

以山爱科学 2024-11-01 03:36:09
导读:

十月二十三号,国安部在微信公众号上发布了一篇文章,叫——《守护璀璨星空》。

在文章中提到了中国的成绩,1970年中国首颗人造卫星的发射成功,也提到了天眼、北斗、祝融、天宫等等。

成绩不仅好,还惊艳世界。

但文章中更是强调了安全——太空的安全。

太空安全不仅包括了太空系统的安全,还包括了太空权益的安全,甚至还有太空轨道环境的安全。

在文中还强调了太空安全潜在的危机。

比如太空资源的争夺。

很多人看这几个字,认为太空资源无非是各种矿物,各种能源,其实不是。

矿物和能源在太空有很多,这些东西是有能力者可取之。

所谓的太空资源指的是,有限的卫星频率,有限的轨道等等。

以卫星频率来说解释一下。

所谓的卫星频率,简单的说就是通信的频段,在卫星通信的时候,并不是说所有的频段都可以使用。

因为电波在大气层传播过程中是有损耗的,经过验证只有在30GHz附近的频段这种损耗才是最小的。

所以这个频段就被叫做半透明无线电窗口,也是世界各类卫星使用的主要频段。

那么在国际规则中,卫星频段的分配验证是先申报就可以优先使用。

那么在太空探索过程中,显然美国和苏联有着天然的先发优势,所以如今的黄金导航频段80%被美国,以及继承苏联衣钵的俄罗斯所占有。

剩下的频段就成了更加稀少的珍贵资源。

中国作为后来者,不仅在这方面,甚至是在技术上就不占什么优势,以至于在研发北斗系统的时候,就与欧洲伽利略系统进行了合作。

首先是中国在2000年相继发射了两颗静地轨道导航实验卫星,到了2003年又发射了第三颗静地轨道卫星,由此形成了一个可以覆盖中国的导航定位系统。

这套系统就被叫做北斗一号。

虽然北斗一号组网,但说到底是一个还处于试验阶段的导航系统。

如果用各种参数和美国的GPS相比较还是差很多的。

那么在这个时候,欧洲在2002年启动了伽利略系统,在此期间邀请中国加入。

在这里必须说明一点,在这个时候,北斗一号是一款区域导航系统,而伽利略系统是一款全球卫星导航系统。

所以单从功能上来说,伽利略系统在当时是优于北斗一号的,于是中国答应了邀请。

2003年底双方草签了协议,然后在2004年进行了正式签署技术合作协议。

协议内容就不说了,就说资金这一块,中国承诺投入两亿三千万欧元,首笔资金七千万欧元就已经打入到了对方的账户上了。

这是一个对双方都有好处的协议,不仅欧洲有了资金继续开发,也威胁到了美国,以至于美国在当时宣称,它们感到了威胁,就有权利击毁伽利略卫星。

当2005年伽利略首颗中轨道实验卫星升空之后,事情就发生了改变,欧洲航天局和美国的关系日渐升温。

欧洲航天局不仅同意修正之前的和美国GPS相近的发射频率,还接受了美国技术上的支持。

那么同意修正之前的和美国GPS相近的发射频率,这属于预算外的钱。

本来伽利略系统开发就缺钱,后来和中国合作,这才有了大笔钱的投入,现在又多了这么一笔投入,于是就出现了各种争吵,包括财政,利益的分配等等。

解释在这种情况下,欧洲开始在伽利略系统的研发中排挤中国。

本来投资要有相呼应的回报才可以继续下去,但中国投了大笔的钱,却在研发上禁止中国科研人员靠近。

反过来看印度,在伽利略系统中没有投入一分钱的情况下,待遇比中国还要好。

中国的大笔投入,相当于在这个项目上挂了个名而已,捞了一个好名声,然后就什么都没有了。

于是中国就打定主意,进行自主研发全球导航系统,北斗一号开始发力。

2007年中国发射第四颗北斗一号导航卫星,替换原本退役的卫星,北斗系统开始激活。

到了同年底的时候,中国发射了北斗首颗中轨道导航卫星,这就意味着北斗系统在技术和规划上有了重大突破。

而北斗一号开始定位的区域性导航系统,也开始向着全球导航系统进发,这就是北斗二号系统。

回头看一下伽利略系统,中国离开之后,欧洲各国为了经费问题吵的更加激烈了。

这严重制约了伽利略系统的研发,以至于到了2008年四月二十七号,伽利略系统的第二颗实验卫星才发射升空。

距离首颗试验卫星的发射,已经过去了五年。

这个时候,北斗系统和伽利略系统就处于竞争的地位上了。

而频率之争就提上了日程,毕竟80%的频率已经被美国和俄罗斯所占据,剩下的一个频率是这两个国家不要的次优频率。

本着先到先得的原则,中国在2010年发射第三颗北斗二代卫星,正式的获得了这个频率。

这个时候伽利略系统的三颗实验卫星,还没完全发射上去,所以伽利略系统失去了这个黄金频率。

其实北斗系统的这次竞争,还要比载人航天都重要,如果这次竞争失败,中国丢了这个黄金频率,在航天领域影响将是巨大的。

就算是这样,太空频率和轨道资源,依然是最抢手的资源,日本,韩国,印尼等国家也在想办法获取这些太空资源。

甚至汤加王国在早期就申请过大量的频道和轨道资源,有着优先使用权,甚至还依据这些资源获得了不少经济利益。

所以太空资源中,频率和轨道资源是非常珍贵的资源。

如今各国都在启动登月计划,那么在月球上的频率和轨道资源也将成为一种珍贵的资源。

其他问题

在太空资源争夺的激烈化时期,碰到的风险也变的多了起来,比如废弃的卫星、火箭的残骸等等,这些东西在轨道上高速飞行,那么就会增加航天器发生碰撞的风险。

其实不仅仅是废弃的卫星和火箭残骸会带来碰撞风险。

比如中国的空间站,就遇到了4次和美国卫星靠近的事情,这种事情一旦操作不当,发生碰撞是很有可能的。

比如在2021年的七月份和十月份,中国的空间站按照既定轨道进行日常任务,结果空间站中的报警系统就响了起来。

经过检查发现美国的星链,朝着中国的空间站的方向就过来了。

这要是撞上了,后果不堪设想,不说两个航天器被毁的问题,驻留在空间站里的宇航员都会有生命安全。

最关键的是,星链是什么,就是一个个廉价的飞行器而已,根本就不可能和中国空间站可以比的。

所以一旦发生碰撞,中国的损失最大。

于是在这种情况之下,只能采取紧急规避,将中国空间站的姿态进行调整,然后拉开双方的距离。

这些操作说起来很简单,但让宇航员们进行操作,其实是一个非常繁琐的工作。

姿态调整这是需要精度极高的调整,毕竟空间站里有着各种设备和实验,调整过度出现什么情况,谁也不知道。

所以在规避的同时,还要注意到自身会出现什么问题。

而且这种调整,是需要耗费能源的。

能源消耗了,就意味着要提前进行补充,而提前补充,意味着一些计划内的任务,就有可能被取消掉。

毕竟运输物资的飞船空间有限,带了这个,就不可能带另一个。

而由此发生的连锁反应就可以想象得到,很多多米诺骨牌效应,何尝不是因为一个小小的问题,而引发的。

当然这种事情一次还好说,可以解释为偶然现象,但几个月内数次出现这样的问题,就有问题了。

而且这种靠近程度,可以说是贴着脸靠近。

回头再看看这些廉价的卫星,美国要发射四万两千个,如此密集卫星,它们会占据多少轨道资源。

不管是有意还无意靠近,都会增加航天器之间的碰撞风险。

比如2019年欧洲的风神卫星就差点和星链卫星撞上了,双方的距离只有四公里。

要知道风神的首颗卫星耗资五亿五千万美元,用时十六年,这要是撞上了,后果将极其严重。

回头说中国空间站的事情,根据统计2021年的一个月内,与中国空间站近距离接近的事情,星链占比就达到了三分之一,其中四次都是在十公里以内的交会。

所以在2021年的时候,中国向联合国进行了抗议,这不仅仅是对航天器的威胁,而是对宇航员生命安全的威胁。

这些事再往前了说,比如在2014年的时候,美国使用卫星,对其他国家的高轨道卫星进行接近,偷拍。

所以守护璀璨星空这篇文章,提到的太空安全,就像文中说的一样,这是一个决定国家未来生存和发展的重要国家安全战略。

当然竞争是要合理合规的,但想要获取不正当利益是绝对不允许的,哪怕是一个小小的试探都是不允许的。

而美国星链以后部署的几万颗廉价的卫星,会成为这种威胁的一大来源。

毕竟如此庞大的廉价卫星,能保证没有失控的卫星吗?

而且卫星是有寿命的,寿命到达之后,如此多的廉价卫星,将会成为一个个的卫星杀手。

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以山爱科学

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