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新闻背景
  据新华网报道,第七轮中美战略与经济对话6月24日在华盛顿闭幕。中美双方同意在空间领域进行合作与交流,包括进一步磋商以规避在轨卫星意外碰撞。那么问题来了,现在人类发射的卫星数量有多少?两颗卫星相撞的几率有多大?万一要是撞了会有啥后果以及以前有过此类事件吗?
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地球上空的人造卫星现在有多少

  自1957年10月4日苏联发射了世界上第一颗人造卫星至今,全世界已经发射了数千颗人造卫星。目前全球在轨卫星的数量约为1200多颗,其中美国卫星占据半壁江山,超过500颗,其次是俄罗斯和中国,卫星数量各在110至130颗区间附近,其他国家卫星数量在400多颗。

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两颗卫星在太空相撞的几率有多大

   总体而言,卫星碰撞几率非常低。有人说是一亿分之一,也有人说就好像在战场上,子弹与子弹相撞的几率,更形象地说,就好像在一平方公里的空间里找到一个很小的物体,比如纽扣。

  就2009年美俄卫星相撞事件而言,当事的美国铱星公司就认为一次撞击真正发生的概率只有五亿分之一。截至目前,人类历史上卫星相撞事故也仅此一例。

  具体来说:

  1、不同功能的卫星都有各自的轨道和高度,即使相同轨道高度的卫星,也有严格的间距,轨道相交的点也是不在相同时间的,就像火车过交叉路段一样,发生撞击的可能微乎其微,而且发生紧急情况还可以改变轨道,这就能最大程度的避免撞击事件的发生。

  例如,对地面摄影的地球资源卫星、照相侦察卫星常采用圆形低轨道;对固定地区进行长期连续的气象观测和通信的卫星,常采用地球静止卫星轨道;需对全球进行反复观测的卫星可采用极地轨道,要使卫星始终在同一时刻飞过地球某地上空,也就是说要使卫星始终在相同的光照条件下经过同一地区,则需要采用太阳同步轨道。有些同步广播卫星位于一个轨道,但相隔有120°的经度差。所有卫星的高度都不低于110千米。高的可以达到4-7万千米。

  这些轨道都是要经过精心计算,是要向国际组织申请的,不合理的轨道会被禁止发射卫星。

  2、太空空间非常广袤,卫星分布相对稀疏。人造卫星数量虽然看起来多达数千颗,但这些卫星的体积都很小,在极其广袤的太空分布开来就特别的稀疏,相撞的几率是极低的。一位太空专家称,这就像“一场战争里子弹撞击子弹的概率,更何况太空卫星密集程度远未达到战争里机枪扫射子弹的程度”。

3

万一卫星真的发生碰撞会有什么后果

  卫星的飞行速度都极快,可达每秒数千米甚至十几千米,一旦发生碰撞,后果不堪设想,2009年2月11日发生的美俄卫星相撞事件就是活生生的案例,撞击不仅摧毁了两颗卫星影响了正常的服务,更严重的是形成了大量的碎片,这些高速飞行的碎片将可能在轨道上存在上万年,对其他卫星造成严重威胁。

  前车之鉴:美俄卫星相撞,人类历史唯一一次

  时间:2009年2月11日零时55分(北京时间)

  位置:西伯利亚上空约790公里处(近地轨道范围)

  “当事星”:美国”铱星33“(私营公司所有的商用通信卫星),重约560千克,于1997年发射;

  俄罗斯“宇宙2251“(报废的军用通信卫星), 重约900千克,发射于1993年,1995年起停止工作。

  撞击过程:角度:据称并非对撞,而是呈直角撞击 速度:两颗卫星飞行速度2.68万公里/小时

  威力:卫星相撞速度高达每秒1.5公里,合5400公里/小时。由于两颗卫星的重量大概都在700公斤左右,这次相撞相当于一吨TNT炸药爆炸的威力。

  原因:美俄双方相互指责对方应为撞击负责。俄罗斯太空专家指美国太空总署未能在事前及时发出预警,而美国太空总署则指发出预警并非他们的职责范围。但美国五角大楼也承认美国在计算卫星轨道时存在失误,同时表示,相撞绝对是个意外。另有美国政府一名消息人士称,没有迹象显示这次碰撞事件是由任意一方蓄意而为。

  后果:“这是太空的一次大灾难”:卫星相撞估计崩出数千太空碎片,分布在高度从500公里到1300公里太空,而这个轨道是地面导航卫星和通信卫星的常用轨道,撞击所产生的碎片区域对许多卫星都构成严重威胁,国际空间站也可能会受到一些影响,而这些碎片“可能存在一万年”。

  太空垃圾=定时炸弹

  由于空间碎片与航天器之间的相对速度很大,一般为每秒几千米至几万米,因此,两者即使是轻微碰撞,也会造成航天器的重大损坏。一块仅有阿司匹林药片大的残骸就能将人造卫星撞成“残废”。

  因此太空垃圾受到相当重视,如今,美宇航局和其他机构逐渐地将部分太空垃圾编成目录并进行监测。

  凯斯勒症候群

  “凯斯勒症候群”(Kessler Syndrome)这个概念是美国宇航局顾问唐纳德·凯斯勒(Donald Kessler)提出的,它设想有一天低地球轨道上的垃圾实在太多了,以至于人造卫星和航天器经常被撞击,由此产生更多的太空垃圾,恶性循环,最后使得发射新的太空器都几近不可能,因为一发射上去就会被撞坏。2008年迪士尼影片《机器人瓦力》中就有凯斯勒症候群的一幕。

  早在1995年,美国国家科学院就发表了一份报告,警告说太空中的碎片已经达到了“临界密度”,连锁反应一触即发。

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2014年美称中国首次请求美军分享太空信息 避卫星相撞

   2014年12月美国空军航天司令部司令约翰·海滕在空军协会一次活动上说,中国官员首次请求美国直接通过军事交往分享空间态势感知信息。
  美国空军航天司令部一般通过“同步汇总消息”与业界和其他国家分享这一信息。“同步汇总消息”基本上是简短报告,告知卫星公司美国空军预测他们的卫星将有接近另一个在轨物体的危险。这么做的目的是使这些公司有足够的时间将它们的卫星改道,以避开另一枚卫星或太空垃圾。

  美国空军可以与全世界绝大多数政府和业内公司直接分享该信息,但有两个明显的例外:俄罗斯和中国。在这两种情况下,这些“同步汇总消息”必须先从空军航天司令部传输到美国国务院,然后传送到美国国务院在中俄的对应部门,最后发送至中国或俄罗斯的卫星公司。

  中国认为“完成这一过程要花很长时间,有时太久了,而事关重大,所以请求直接获得这类信息”。

  “但是中国的航天发射活动却不如俄罗斯透明,俄罗斯同美国一样,有一套十分明确的模式和操作方法,美国的情报专家知道俄罗斯的卫星系统是如何被送入轨道和运行的。我们对中国的了解没有达到这种程度,而一旦出现陌生情况,就有出现误解和错判的危险。”

  “俄美在冷战期间也保持了沟通渠道的畅通,而美中在航天问题上可能不存在这种情况。”他表示,打开沟通渠道是这一新的政策变化最重要的结果。“中国正在全面发展航天技术,而有些美国人认为这不仅仅是竞争,还可能具有敌意。打通沟通渠道和一定程度的了解可以防止事态失控升级。”

  (综合维基百科、环球网、南方周末、华西都市报、周口晚报等报道)

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 出 品: 中华网新闻中心

 制 作: 易成晨

 时 间: 2015.6.30

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