低地球轨道卫星的生存挑战

低地球轨道卫星的生存挑战

引用

新浪网

等

9

来源

1.

https://finance.sina.com.cn/tech/roll/2024-10-22/doc-inctmnmc4590314.shtml

2.

https://blog.csdn.net/zhuzongpeng/article/details/142612274

3.

https://www.sohu.com/a/820201533_121124371

4.

https://flypix.ai/zh/blog/low-earth-orbit-debris/

5.

https://www.sastind.gov.cn/n10086205/n10086408/n10104265/c10583160/content.html

6.

https://www.crhcc.com/hydj/2024/12/ef6d9faed7b14acfb5f4212ba7df1510.htm

7.

http://www.news.cn/tech/20240124/4f8ffe34cd7346e497ffbab19871acc1/c.html

8.

http://www.360doc.com/content/24/1010/08/3542203_1136169948.shtml

9.

https://m.c114.com.cn/w2515-1275639.html

低地球轨道（LEO）是人类太空活动最为频繁的区域，承载着通信、地球观测、导航和科学研究等重要任务。然而，随着太空活动的日益频繁，低轨卫星正面临着前所未有的生存挑战。

据NASA统计，目前近地轨道上有超过34,000个直径大于10厘米的物体，以及估计900,000个直径在1厘米至10厘米之间的碎片，此外还有超过1.28亿个更小的碎片。这些碎片以高达28,000公里/小时的速度飞行，即使是很小的碎片也可能对运行中的卫星造成严重损害。

更令人担忧的是凯斯勒综合症的风险。这一理论指出，当低地球轨道中的空间碎片密度达到一定程度时，碎片之间的碰撞将产生连锁反应，导致碎片数量呈指数级增长。2009年，美国通信卫星铱星33与俄罗斯军用卫星Kosmos 2251的相撞事件就是一个典型案例，那次碰撞产生了2,200多块碎片，每一块都增加了进一步碰撞的风险。

低轨卫星不仅需要躲避太空垃圾，还要克服地球引力和大气阻力的影响。以风云三号G星为例，这颗我国首颗降水测量专用星采用了50度倾角的低倾角轨道。这种轨道设计虽然能更高效地观测中低纬度地区的降水现象，但也带来了新的挑战。

在低倾角轨道上，卫星需要定期调整姿态以保持稳定的热环境。由于太阳会定期出现在轨道面的两侧，卫星必须每隔28天进行一次自动调头，确保始终以同一侧面面向太阳。这种复杂的轨道维持技术，是低轨卫星能够稳定运行的关键。

面对低轨卫星的生存挑战，SpaceX和OneWeb等科技巨头正在积极布局。SpaceX已累计发射具备手机直连卫星功能的“星链”卫星超100颗，目前在北美、日本、新西兰和加拿大等地推进商业落地合作，用户规模超过400万人。OneWeb则已发射700多颗卫星，致力于构建全球高速电信网络。

为了应对太空垃圾问题，各公司都在积极研发主动碎片清除技术。例如，Astroscale和ClearSpace正在开发能够捕获和移除太空中废弃卫星和其他物体的系统。同时，新的卫星设计也在不断优化，包括自毁机制、更好的屏蔽以及确保卫星可以安全脱离轨道的系统等功能。

低地球轨道卫星的生存挑战是一个全球性问题，需要国际社会共同努力。目前，NASA、欧洲航天局（ESA）等组织和私营公司正在研究碎片清除技术，但缓解凯斯勒综合症的挑战仍然巨大。主动碎片清除（ADR）系统虽然可能提供一些解决方案，但它们成本高昂且需要国际合作。

尽管面临诸多挑战，低轨卫星技术仍在快速发展。我国在高轨和低轨都部署了许多互联网卫星，目前有19颗高轨通信卫星在轨运营，全球排名前五。预计到2025年，我国卫星互联网市场规模将突破450亿元，这表明低轨卫星技术仍具有广阔的发展前景。

低地球轨道卫星的生存挑战虽然严峻，但通过技术创新和国际合作，人类有望克服这些困难，继续利用太空为人类社会带来福祉。