应对立方星乱局
立方星是指边长约10厘米,重约1千克的卫星。立方星已受到小型企业、大学和新兴国家的欢迎,因为立方星能够帮助他们进入航天和通信行业。自2015年7月引入立方星设计以来,已有231颗小卫星发射升空,另有44颗发射失败。
随着立方星使用的持续增长,减缓和避免碎片的监管也日益严格,以避免航天产业操作者的空间利用变得恶化。
由于缺乏星上推进系统,立方星难以在卫星寿命结束时按照计算进行重返大气层的操作,使得大多数立方星违背了关于进行恰当的脱轨操作的国际原则。铱星公司首席执行官马特•德什(Matt Desch)说“立方星数量激增会带来新的潜在问题”,且它们“正带来新的挑战,需特别关注”。
在国家层面上,各国通过新发执照、卫星制造和保险合同正在执行机构间空间碎片协调委员会(Inter-Agency Space Debris Coordination Committee)制定的最佳做法。
很多情况下,国家立法进一步规定了碎片预防。法国法律要求,若卫星寿命结束时,轨道高度2,000千米以内的卫星撞到地面上的人和财产的概率大于万分之一(当然,这并不适用于此类小卫星),所有法国境内(包括法属圭亚那)的本国和国际操作者需对卫星进行控制,使其重返大气层。
然而,在大多数情况下,规则和最佳做法都要求卫星寿命结束时进行操作,使卫星在25年内重返大气层,以避免伤及未来的立方星任务。但这些要求通常无法满足,甚至数百年后才能完成脱轨。
总之,若卫星寿命结束时,不能恰当地移走退役卫星,在轨碎片密度将快速上升,并带来以下消极结果:
⊙ 卫星业务的可靠性:撞击将损害运行的卫星并对同轨道的其他资产造成威胁,避免碎片将需要更快地在较短的预警时间内将卫星从设计轨位移开,这对于其他操作者无疑是增加了成本。
⊙ 操作成本:卫星操作者将需要操作多余的卫星,进行避免碰撞的操作,这将消耗位置保持的燃料,此外,报废卫星和碎片数量增加将需要持续监测。
⊙ 保险成本:在这些轨道操作的风险增加,将
对保险费用带来消极影响。
退役并非一定花费巨大。已有适用于纳卫星的解决方案,能使空间碎片环境稳定在一个可接受的安全水平,尤其是密度较高、碰撞风险特别大的地区。智能退役系统能够通过安全、快速、可控的方式将卫星和各级发射器移走,同时遵守所有的规则和空间碎片减缓原则,如有必要,在数小时内就可以通过直接可控的方式将卫星推进大气层。
若立方星越来越普遍,所有的操作者都应承担起共同的责任,确保空间的可持续利用。进行循序渐进的空间探索的同时未必对空间环境造成负面影响。我们需要推动科技进步,已避免以社会和其自身发展为代价影响我们星球的各种问题。■
(文/意大利D-Orbit公司CEO Luca Rossettini,译/国家无线电监测中心张海燕)
WorldView-4卫星分辨率高达30厘米
DigitalGlobe公司近日发布了一组WorldView-4卫星的最新数据,这是该公司所发射的第七颗卫星,同时也是全球先进的超光谱、高分辨率商业卫星。它能够捕获全色分辨率31厘米和多光谱分辨率1.24米的卫星影像。此外,WorldView-4可以比WorldView-3更快地从一个目标移动到另一个目标,并且能够存储更多数据。