一顆大型通訊衛星在軌道上破碎,影響了歐洲、中非、中東、亞洲和澳洲的用戶,並增加了覆蓋我們星球週邊地區的太空垃圾數量。
這國際通訊衛星組織 33e 衛星在印度洋上方約 35,000 公里的赤道周圍的地球靜止軌道上提供寬頻通訊。
10 月 20 日的初步報告指出 Intelsat 33e 突然斷電。幾個小時後,美國太空部隊-太空證實這顆衛星似乎已分裂成至少 20 塊。
那麼發生了什麼事?隨著越來越多的衛星進入軌道,這是即將發生的事情的跡象嗎?
太空偵探小說
目前還沒有關於 Intelsat 33e 解體原因的確認報告。然而,這並不是此類活動的第一次。
過去我們見過蓄意破壞衛星,意外碰撞,以及由於衛星損失太陽活動增加。
我們所知道的是,Intelsat 33e 在軌道上有問題的歷史。設計和製造波音公司,該衛星於2016年8月發射。
2017年,衛星比預期晚了三個月到達預定軌道,原因是報告的問題其主推進器控制其高度和加速度。
當衛星執行所謂的位置保持活動(使其保持在正確的高度)時,出現了更多的推進問題。原來是燃燒的燃料比預期多,這意味著它的任務將提前約 3.5 年,即 2027 年結束。
然而,據報道,該衛星在解體時沒有保險。
國際通訊衛星組織是調查到底出了什麼問題,但我們可能永遠無法確切知道是什麼導致了衛星的碎片。我們確實知道另一家國際通訊衛星公司同型號衛星是波音製造的 EpicNG 702 MP,於 2019 年失敗。
更重要的是,我們可以從分手的後果中學習:太空垃圾。
30 隻太空垃圾中的藍鯨
繞地球軌道上的碎片數量正在迅速增加。歐洲太空總署 (ESA)估計軌道上有超過 40,000 個大於 10 公分的碎片,超過 1.3 億個小於 1 公分的碎片。
地球軌道上的人造空間物體的總質量約為13,000噸。這大約相當於 90 頭成年雄性藍鯨的質量。其中大約三分之一是碎片(4,300 噸),其中大部分是剩餘的火箭主體。
追蹤和識別空間碎片是一項具有挑戰性的任務。在更高的高度,例如 Intelsat 33e 的軌道高度約為 35,000 公里,我們只能看到超過一定尺寸的物體。
關於 Intelsat 33e 丟失的最令人擔憂的事情之一是,分裂可能產生的碎片太小,我們無法用現有設施從地面看到。
過去幾個月發生了一系列不受控制的分手軌道上退役和廢棄的物體。
六月,RESURS-P1 衛星在近地軌道(高度約 470 公里)發生破裂,產生 100 多塊可追蹤的碎片。這事件還可能產生更多碎片,這些碎片太小而無法追蹤。
7月,另一顆退役衛星—國防氣象衛星計畫 (DMSP) 5D-2 F8 太空船– 分手了。 8月,上層舞台長徵六號甲(CZ-6A)火箭碎片,產生至少 283 塊可追蹤的碎片,並可能產生數十萬個無法追蹤的碎片。
目前尚不清楚最近的這一事件是否會影響軌道上的其他物體。為了了解這些複雜的空間碎片環境,持續監測天空變得至關重要。
誰負責?
當空間碎片產生時,誰負責清理或監測它?
原則上,在能夠證明過錯的情況下,將物體發射到太空的國家承擔責任。 1972 年對此進行了探索空間物件造成損害的國際責任公約。
在實踐中,通常很少有責任。這太空碎片首次罰款由美國聯邦通訊委員會於 2023 年發布。
目前尚不清楚 Intelsat 33e 是否會被處以類似的罰款。
展望未來
隨著人類對太空的利用加速,地球軌道變得越來越擁擠。為了管理軌道碎片的危害,我們需要持續監測和改進追蹤技術,同時努力減少碎片數量。
大多數衛星比 Intelsat 33e 距離地球近得多。通常,這些低地球軌道衛星可以在任務結束時安全地從軌道上降落(或「脫離軌道」),而不會產生空間碎片,特別是在進行一些前瞻性規劃的情況下。
9 月,歐空局 (ESA)Cluster 2「薩爾薩」衛星脫離軌道並有針對性地重新進入地球大氣層,並安全燃燒。
當然,太空物體越大,產生的碎片就越多。 NASA 軌道碎片計劃辦公室計算出的例如,如果國際太空站在軌道上解體,將產生超過 2.2 億塊碎片。
因此,國際太空站 (ISS) 在 2030 年運行壽命結束時脫離軌道的計劃目前正在順利進行中,授予合約到 SpaceX。
莎拉·韋伯,講師,天文物理和超級計算中心,斯威本科技大學;克里斯多福‧福祿克, 教授,斯威本科技大學, 和塔盧拉沃特森,天體物理和超級計算中心博士生,斯威本科技大學