SpaceX欲打造超快太空網(wǎng)絡(luò)，過萬顆小衛(wèi)星將密布地球軌道
獵鷹9號火箭，圖片來自，SpaceX
撰文 | 何東明
責(zé)編 | 葉水送
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太空是現(xiàn)今許多高科技企業(yè)欲爭先搶占的領(lǐng)地，衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)就是他們一個重要目標。5月13日，SpaceX宣布，其超快太空互聯(lián)網(wǎng)Starlink將進入重要階段，5月16日，SpaceX將在佛羅里達州通過獵鷹9號火箭以“一箭多星”（10-20顆）的方式發(fā)射首批小通信衛(wèi)星。
根據(jù)規(guī)劃，Starlink的規(guī)模近12000顆衛(wèi)星，可使全球網(wǎng)速高達1 G/s。SpaceX對Starlink寄予厚望，憑借其極小網(wǎng)絡(luò)延遲、超快網(wǎng)速與更大帶寬，能實現(xiàn)全球任意地方的互聯(lián)網(wǎng)連接，解決以前偏遠地區(qū)，深海等信號死角問題。
SpaceX發(fā)布的Starlink任務(wù)，圖片來自SpaceX
按其與美國聯(lián)邦通信委員會（FCC）此前達成的協(xié)議，SpaceX計劃分兩期（4409，7518顆）發(fā)射Starlink衛(wèi)星組，而接下來的6年內(nèi)需發(fā)射Starlink半數(shù)衛(wèi)星，意味著平均每月需發(fā)射37顆衛(wèi)星。到2027年4月，SpaceX需發(fā)射完所有一期衛(wèi)星，否則將面臨喪失其Starlink網(wǎng)絡(luò)許可證的風(fēng)險。
SpaceX 董事長兼首席運營官Gwynne Shotwell表示，首批衛(wèi)星作為雛形衛(wèi)星，仍未完全實現(xiàn)最終Starlink所需的設(shè)計，比如它們無法實現(xiàn)自身相互間的通訊。馬斯克在其推特上也表示，首批發(fā)射任務(wù)可能會出一些問題，甚至是失敗。不過，首批發(fā)射的衛(wèi)星可為后續(xù)更大規(guī)模的衛(wèi)星發(fā)射與部署提供指導(dǎo)。
馬斯克發(fā)布的Starlink發(fā)射的消息，圖片截自twitter
但如此大規(guī)模的衛(wèi)星部署計劃，還是引發(fā)了諸多憂慮。目前，地球同步軌道已顯得非常擁擠，在運行以及死亡衛(wèi)星加一起有近5000顆，還有30000多的大碎片（大于10cm）。南安普頓大學(xué)工程與物理科學(xué)教授Hugh Lewis指出，Starlink其中數(shù)千顆衛(wèi)星所處軌道的碎片徹底清除需花費上千年。
SpaceX、Amazon、OneWeb等9家公司都在計劃發(fā)展太空網(wǎng)絡(luò)，屆時太空將顯得異常擁擠并使相互碰撞風(fēng)險增加。美國有指導(dǎo)性規(guī)則建議，在衛(wèi)星終止任務(wù)后其在軌時間不可超25年，但那是靠自愿性去遵守，在軌停留時間越長，產(chǎn)生碰撞機率越高（如2009年俄美衛(wèi)星碰撞事故）。當(dāng)碰撞事故風(fēng)險高于10萬分之一時，國際空間站需移位以規(guī)避風(fēng)險。
圖片截自futurism
為了避免太空垃圾造成的安全問題，專家指出需做好預(yù)防工作。為此，SpaceX將其衛(wèi)星設(shè)計為重返大氣層時可100%被焚化從而對地面造成零風(fēng)險。OneWeb也對其衛(wèi)星進行了特別設(shè)計，以確保其能返回地球進行處理。但很多獲得FCC許可的公司只是通過常規(guī)機載推進裝置來進行離軌，并未采取更多預(yù)防措施。
此外，不同公司部署的大規(guī)模衛(wèi)星組都使用自身的特異電磁波頻段，使得衛(wèi)星之間的通訊將受到顯著干擾。大量通訊衛(wèi)星密布太空，可能會干擾天文學(xué)家對天體的觀察與研究。
在商業(yè)快速發(fā)展的同時，也絕不可忽視太空安全以及更多人的利益。否則可能會出現(xiàn)“太空凱斯勒綜合征”，即由太空碎片引發(fā)更多的碰撞與碎片的惡性循環(huán)，屆時地球同步軌道將變成危險地帶。
參考資料
1.STARLINK MISSION | SpaceX https://www.spacex.com/webcast
2.Elon Musk shows off SpaceX’s 60 internet-beaming satellites packed together for launch - The Verge https://www.theverge.com/2019/5/12/18616535/spacex-starlink-elon-musk-60-satellites-launch
3.SpaceX's Starlink Could Cause Cascades of Space Junk - Scientific American https://www.scientificamerican.com/article/spacexs-starlink-could-cause-cascades-of-space-junk/
4.The Kessler Syndrome Explained http://www.spacesafetymagazine.com/space-debris/kessler-syndrome/
選了后備5.17來發(fā)射了。。上萬顆小星星發(fā)上太空，呼叫墨子號同學(xué)，量子衛(wèi)星呢會不會受影響呀？