星鏈計劃，“前科”累累

【文/觀察者網 趙挪亞】12月27日，中國空間站兩次緊急避碰“星鏈”衞星（Starlink）的新聞，引起網絡和科學界熱議。兩次事件中星鏈衞星的軌道機動，對中國空間站和上面搭載的航天員生命健康構成危險。

哈佛-史密松天體物理學中心的科學家喬納森·麥克道威爾（Jonathan McDowell）蒐集數據後發現，兩次近距離接觸中，星鏈一次沒有調整過軌道，另一次則進行了“微小的躲避”。

回顧往昔，馬斯克及其企業雖然在太空探索領域有諸多創新和突破，但星鏈計劃廣受非議。這並非星鏈首次威脅到其他國家或機構的太空任務。早在2019年，星鏈衞星就差點撞上歐洲航天局的“風神”地球觀測衞星，馬斯克引以為傲的自動避碰技術當時似乎也沒起作用。如今，星鏈衞星已涉及大約1600起航天器接近事件，佔到所有航天器事件的一半。

隨着人類活動向太空擴展，近地空間正變得越來越擁擠。根據權威機構的估算，現在地球軌道上的衞星已近4000顆，碎片則超3萬枚。類似於星鏈這樣衞星羣的數量和密度，不僅極大影響到天文觀測，還大大增加了衞星之間碰撞的概率，進而引發“凱斯勒綜合徵”，阻礙人類的正常太空探索。

更令外界擔憂的是，星鏈正通過龐大的衞星羣，主導近地軌道的“規則”。歐空局局長阿施巴赫（Josef Aschbacher）本月初警告稱，馬斯克一人就擁有全球近一半的活躍衞星，他正在“制定規則”，而世界其他地區要儘快反應過來。

軍事方面的專家則認為，星鏈在軍事上的應用潛力巨大，可以與美國軍方配合，監測其他國家的高超音速武器。而星鏈母公司宇宙探索（SpaceX）與美國軍方之間的關係，也再次為人提起。

星鏈衞星 SpaceX圖

科學家：其中一次近距離接觸，星鏈沒有調整軌道

本月3日，中國常駐維也納聯合國和其他國際組織代表團本月3日向聯合國秘書長遞交普通照會，美國SpaceX發射的星鏈衞星今年曾兩度接近中國空間站。出於安全考慮，中國空間站組合體兩次實施緊急避碰。

第一次緊急避碰發生在7月1日。文件稱，美國星鏈-1095衞星自2020年4月19日起穩定運行在平均高度約555千米的軌道上，2021年5月16日至6月24日，該衞星持續降軌機動至平均軌道高度382千米後，保持在該軌道高度運行。

麥克道威爾蒐集的資料顯示，7月1日的近距離接觸，紅色為中國空間站，藍色為星鏈衞星

第二次緊急避碰發生在10月21日，美國星鏈-2305衞星與中國空間站發生近距離接近事件，鑑於該衞星處於連續軌道機動狀態，機動策略未知且無法評估軌道誤差，存在與中國空間站碰撞風險。

10月21日的近距離接觸

兩次事件中，中國航天員正在空間站內執行任務，為確保中國航天員安全，中國空間站於兩次實施緊急避碰，規避兩目標碰撞的風險。

事件發生在近地軌道之上，這是指航天器距離地面高度較低的軌道。由於近地軌道衞星離地面較近，大多數對地觀測衞星、測地衞星、空間站以及一些新的通信衞星系統都採用近地軌道，高度一般在200至1200公里。

27日，這份照會經過報道後，引起國內外的熱議。包括路透社、英國廣播公司（BBC）和美國福布斯在內的西方媒體，在報道時用了“相關投訴未獲得獨立認證”的表述。

但已有科學家在推特上表示，此事屬實。哈佛-史密松天體物理學中心的天文學家麥克道威爾27日在推特上表示，根據數據，他已經確認了星鏈和中國空間站在7月1日和10月21日的兩次近距離接觸，並講述了更多細節。

麥克道威爾稱，在7月1日的近距離接觸中，星鏈-1095衞星可能也進行了一次“微小的避碰”，但看起來中方“並不知道或不信任星鏈衞星要避碰”。

隨後10月21日的近距離接觸中，星鏈-2305衞星2個小時內，從370多公里的高度，一直攀升至超過390公里的高度，看起來沒有任何的調整。而中國空間站的軌道變化更為明顯。

西方媒體則更為關心中國網民的反應。路透社報道稱，中國微博用户27日發表了批評馬斯克和星鏈的言論。其中一人説，星鏈“只是一堆太空垃圾”，另一人則説星鏈是“美國的太空站武器”。

還有評論指出：“星鏈正在暴露風險，全人類都將為他們的商業活動付出代價。”

“星鏈要為半數以上的軌道近距離接觸負責”

天文學家也有類似的想法。馬斯克提出星鏈計劃以後，招致了科學界的反對。有一部分看法認為，衞星羣的數量和密度，已經嚴重影響了正常的天文觀測。還有部分科學家表示，軌道碰撞的風險變得越來越大，而星鏈系統要負很大責任。

SpaceX首席執行官馬斯克在2014年提出了“星鏈”計劃，試圖建立覆蓋全球的衞星互聯網，並在2019年將首批60顆衞星送入太空。迄今為止，SpaceX已經發射了近1900顆衞星。該項目原計劃向太空發射1.2萬顆衞星，但該公司已獲准再建造約3萬顆衞星，可能使衞星總數增加至4.2萬顆。

從一開始，天文學家就覺得項目“不對勁”。加拿大里賈納大學天文學助理教授薩曼莎·勞勒（Samantha Lawler）本月2日告訴加拿大廣播公司（CBC），她居住的埃登沃爾德（Edenwold）農村自治市，原本是個觀測天文的好地方。但隨着商用衞星羣的發射，夜晚的天空出現了很多新的“星座”。

“每天晚上我都能在幾分鐘內看到幾顆衞星，這個數字還會增加很多。根據我們的模擬，算上這些反射太陽光的衞星亮度，以及這些公司使用的軌道，我可以在任何夏季夜晚，以及一年中白天的幾個小時內，看到幾百顆衞星。”

天空中的星鏈衞星羣

目前，除了星鏈外，亞馬遜也在主推“柯伊伯”計劃（Project Kuiper），維珍航空創始人理查德·布蘭森一度投資了“一網”（OneWeb）項目，如果再加上StarNet/GW等一系列其他公司，那麼未來地球低軌上的衞星數量將會達到65000顆之多。

她説，如果6.5萬顆衞星被髮射到太空，而這一行業又不受監管，它們可能會掩蓋來自恆星的光線。

科普作家小野·梅爾根（Ono Mergen）今年7月撰寫專欄稱，衞星羣的廣度和速度會影響天文數據，干擾無線電和望遠鏡成像。

儘管SpaceX為解決這個問題，推出了所謂的“黑暗衞星”（DarkSat），將衞星表層塗上黑色、抗反射材料，或裝備了獨立的遮陽板，但這些衞星仍然具有很高的亮度，是一個巨大的光污染源。它們仍會干擾射電圖像中的天文數據。

梅爾根在文章中動情地寫道：“我們是一個仰望星空的物種。但如今，我們面臨着被少數貪婪的公司和他們的野心奪去夜空的危險。”

更為嚴重的是，星鏈這樣的衞星羣，會造成破壞極大的凱斯勒綜合症。美國科學家唐納德·凱斯勒（Donald Kessler）於1978年提出的理論，指出在太空垃圾過於密集的情況下，一顆衞星偏離軌道或者遭到一顆流星的撞擊時會產生連鎖反應，進而有大量衞星被毀，變成太空垃圾，對國際空間站等航天器的安全構成威脅。

眼下，凱斯勒的擔憂正變成現實。南安普頓大學航天研究小組組長休·劉易斯（Hugh Lewis）今年8月對Space網站説，星鏈衞星羣每個星期涉及大約1600起航天器接近事件；除去星鏈衞星彼此間的接近，這1600次中有500次都是星鏈和其他航天器的接近，甚至包括二者在小於1公里的距離之間飛過的情況。

“我回顧了2019年5月星鏈衞星首次發射以來的數據。”劉易斯説，“從那時起，空間危險接近評估衞星報告收集到的航天器接近次數增加了一倍多。現在，星鏈衞星已佔到所有航天器事件的一半。”

相比而言，Starlink的競爭對手OneWeb目前運行的衞星超過250顆，每週與其他運營商的衞星近距離飛行80次。

而且情況還會變得更糟。到目前為止，在各級公司預計發射的數萬顆衞星中，只有1700顆衞星被送入軌道。劉易斯的計算表明，一旦SpaceX發射第一代的全部1.2萬顆衞星，星鏈衞星將涉及所有近距離接觸的90%。

首批60顆衞星 圖自SpaceX

涉及宇宙空間管理系統的凱漢公司（Kayhan Space）首席執行官兼聯合創始人西馬克·赫薩（Siemak Hesar）證實了劉易斯的説法。他表示，目前美國政府的空間監測網監視着大約3萬個近地軌道的物體，其中包括運行和報廢的衞星，以及大小超過10釐米的碎片。

赫薩表示，目錄的規模預計在不久的將來會增加10倍，而部分原因就是星鏈這樣衞星羣的增長。“這個問題真的已經失控了，目前的流程都是手動的，沒有伸縮性，而且如果發生碰撞，各方之間如果沒有足夠的信息共享，可能會受到影響。”

赫薩將這個問題比作在高速公路上開車，卻不知道前方几公里發生了事故。如果兩艘航天器在軌道上相撞，碰撞產生的碎片將威脅到經過同一區域的其他衞星。“你需要對附近飛行的其他參與者有態勢感知。”

2019年，歐洲航天局的“風神”地球觀測衞星就曾緊急改變軌道以規避星鏈-44衞星。當時這顆星鏈衞星下降到了320千米的高度，測試其自動脱離軌道的技術，結果卻靠近了正在這一高度運行的“風神”衞星，導致碰撞風險。

美國福布斯新聞在當時的報道中稱，SpaceX的星鏈衞星配備有自動避碰系統，可以跟蹤在軌碎片和航天器並自動迴避，但在此次事件中該系統似乎並未起到效果。

歐空局事後表示，“星鏈”這樣的衞星羣令人擔憂，未來可能需要進行更多的衞星避碰演練。許多太空專家也指出，“星鏈”計劃中的衞星數量已經遠遠超過當前近地軌道上的衞星總數，現有系統不足以應對這樣的情況。

今年4月，一顆星鏈衞星與一顆英國OneWeb公司的同類衞星幾乎相撞，二者最近時僅相距57.9米。美國太空部隊第18太空控制中隊當時發出“紅色警報”。OneWeb太空探索公司公司指責SpaceX關閉了“星鏈”衞星上的人工智能自動防撞系統。

星鏈引擔憂，誰來監管？

歐空局一直以來，都是星鏈計劃的批評者之一。歐空局局長阿施巴赫本月初剛剛表示，馬斯克的星鏈已經非常龐大，監管機構或競爭對手都很難趕上。“一個人擁有世界上一半的活躍衞星，這相當驚人。事實上，他正在制定規則。世界其他地區，包括歐洲……只是反應不夠快。”

阿施巴赫説，作為國家政府的一部分，美國監管機構“不僅對發展經濟感興趣，而且對某些經濟領域的主導地位也感興趣。這樣的事正在發生…….非常、非常、非常明顯，也非常強烈。”

盧森堡經濟大臣弗朗茨•法約（Franz Fayot）也表達了類似擔憂。法約表示，需要制定新的規則，以確保太空的安全使用。“像馬斯克這樣的人，只是發射星座和衞星，把特斯拉推到軌道上。我們需要制定共同的規則。在一個完全放松管制的空間裏做事，是一個令人擔憂的問題。”他在盧森堡舉辦的歐洲新空間會議上如是説道。

負責追蹤太空物體的NORSS組織創始人拉爾夫·丁斯利（Ralph Dinsley）表示，馬斯克自己製造衞星，並可以通過SpaceX發射，這意味着他可以比競爭對手更快地佔據最受歡迎的軌道。“以他把這些東西送入軌道的速度，他幾乎擁有了這些軌道平面，因為沒有人能進入那裏。他正在創造太空中的馬斯克主權。”

還有軍事方面的擔憂。香港英語媒體《南華早報》12月23日援引美國專業軍事通訊週刊C4ISRENT稱，美國已完成一顆名為高超音速彈道跟蹤空間傳感器（HBTSS）的原型衞星，將在近地軌道運行。完整狀態下，這套衞星羣將涵蓋數百顆衞星，用於監測其他國家的高超音速武器。

《南華早報》援引的中國軍事專家表示，星鏈這樣的低軌道衞星羣有潛力探測和跟蹤高超音速武器，但這個系統有一個很大的缺點：維護費用昂貴。

另一名專家則認為，高超音速彈道跟蹤空間傳感器可能已經解決了探測問題，但並不容易攔截。

SpaceX與美國軍方也有密切的聯繫。僅在今年，獵鷹9號火箭發射的衞星裏，就有Hawk-2a、2b、2c信號情報衞星。6月，獵鷹九號火箭還發射了美國太空軍的GPS III-05“尼爾·阿姆斯特朗”導航衞星。

那麼，星鏈由誰來監管呢？ 目前，全世界的衞星的軌道和頻率均由聯合國的國際電信聯盟（ITU）統一管理，ITU只接受成員國的申請，並根據對各個國家的規劃和管理向成員國分配相應的衞星軌道和頻率。因此，任何企業要想運行商業衞星，都必須先向所在國家提出使用衞星軌道和頻率資源的申請，再由該國電信主管部門向ITU提出申請。

2019年10月15日，美國聯邦通信委員會（FCC）代表SpaceX向國際電信聯盟（ITU）提交了申請，為額外的3萬顆星鏈衞星安排頻譜。

《金融時報》12月3日指出，儘管國際電聯負責協調無線電頻率，但沒有一個國際權威機構或監管機構來控制衞星發射。

中國外交部發言人趙立堅12月28日證實了中國空間站緊急避碰的消息，並表示：美國口口聲聲宣稱所謂負責任外空行為概念，自己卻無視外空國際條約義務，對航天員生命安全造成嚴重威脅，這是典型的雙重標準。