该管管了，堵车都堵到外太空去了
该管管了，堵车都堵到外太空去了
原作：Lauren Napier
翻译：黄雪妮
校对：陈杰
审阅：牧夫天文校对组
编排：王璞
后台：库特莉亚芙卡 李子琦 徐⑨坤 胡永葳
原文链接：
https://phys.org/news/2021-01-thousands-satellites-orbit-earthwe-space.html
太空堵车
近年来，随着人造卫星体积变得越来越小，制造成本越来越低，组件越来越标准化，向太空发射卫星已经不是高门槛的事儿了，更多的人可以负担得起卫星发射了。现在，卫星运营商已经开始向地球轨道发射巨型星座，即由数百甚至数千颗小卫星组成的卫星网络。
民用、军用和私人卫星运营商越来越多地使用卫星星座来创造一个持续的覆盖全球的网络。这些卫星星座有多种功能，包括气候监测、灾害管理，卫星宽带等等。
然而覆盖整个地球需要大量的小型卫星。另外，它们必须在靠近地球表面的轨道上运行，以减少覆盖中断和通信延迟。这意味着它们要运行在太空中一个已经很繁忙的区域——近地轨道，也就是距离地球表面100到2000公里的太空。
将这么多卫星送入轨道会造成很多问题，小到影响我们观看夜空，大到制造危险的太空垃圾。同时巨型星座也给全球太空治理带来了挑战。
目前有近3000颗活跃的地球轨道卫星。而未来几年将有更多卫星发射升空，例如，欧盟委员会(European Commission)最近宣布了将数千颗卫星送入地球轨道的计划。
随着世界各地的公司和政府继续发射巨型星座，太空治理框架就变得至关重要。有许多重要的问题需要考虑。
定义
目前，世界各国在1967年发布的《外太空条约》的指导下，通过国家层面颁发许可证来管理卫星。虽然“星座”或“巨型星座”一词没有出现在该条约中，但它们像所有其他卫星一样被视为太空天体。
但由于各国的程序和规定各不相同，仅从国家层面来协调和管理庞大的卫星星座系统变得极为困难。因此，从国际层面来解决这个问题势在必行。
然而，目前卫星星座或是“巨型星座”还没有一个具有法律约束力的定义。一个巨型星座究竟由多少颗卫星组成还没有一个标准，而且每个国家都可能认为这个词有不同的含义。从国际层面给“巨型星座”一个清楚的定义，是管理庞大的卫星系统的第一步，也有助于人类安全、可持续地使用近地轨道。
拥堵
大多数在近地轨道的卫星运行在海拔600至800公里之间。那是一个拥堵的区域，因为那里已经挤满的卫星。
星链是迄今为止最大的巨型星座
图源：星链任务
然而，要移除卫星却是件很费时的事，比如要使一颗运行在海拔约750公里高度的卫星重新进入地球大气层并以燃烧的方式移除的话，得花费150年左右的时间。有些卫星是通过受控的方式重返大气层被有意移除的，而另一些则是以不受控制的方式坠落。卫星和巨型星座运营者必须想办法减少这些卫星造成的碎片，以便维持对近地轨道的可持续利用。
考虑到未来巨型星座的数量，近地轨道将变成一种稀有资源。
无线电频谱
太空的拥堵，不仅仅是物理空间的拥堵，无线电使用也会有拥堵。卫星利用无线电频谱进行通信。随着巨型星座数量的增加，有一种危险是运营商“储存”无线电频率，在实际需要它们之前就把它们储存起来，从而造成无线电频谱拥堵。
为了防止这种情况，联合国一个专门管理卫星无线电频谱使用的机构最近更新了其管理框架，将这个问题与其他太空管理问题分开来处理。这个机构规定巨型星座只能使用当时需要的无线电频率。
防撞与跟踪
如果近地轨道上挤满了卫星和巨型星座，防撞就更加困难了。2019年9月，欧洲航天局不得不点燃了一颗卫星的助推器，使其避开另一颗卫星，否则两颗卫星就会相撞。
随着轨道变得越来越拥挤，可能需要更多的防撞机制以及卫星运营商之间更好的沟通，来维持太空交通。
已经有国家（特别是美国），制定了卫星跟踪和防撞的规则。它们有一个向卫星操作员发出潜在碰撞路径的警报系统，并在必要的情况下修正卫星的航向。
展望
但愿联合国成员国能够尽快就巨型星座的管制问题进行商议。尽管委员会的工作可能缓慢且极具政治色彩，但国际准则和国家许可程序确实是巨型星座所需要的。
近地轨道星座和巨型星座给社会经济和环境方面带来了巨大的好处。正因为如此，在未来，星座的数量会越来越多。为了避免出现问题，我们应该在国际范围内明确关于巨型星座的规则和定义。
责任编辑：邱煜欣
牧夫新媒体编辑部
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