高天偉：千帆星座首批18星入軌後，火箭變成幾百塊碎片，怎麼回事？

【文/觀察者網專欄作者 高天偉】

綜合美國太空監測機構LeoLabs和美國太空軍消息，北京時間8月7日凌晨，在大約13小時前執行“中國星鏈”千帆星座首批18顆衞星組網任務的長征六號甲火箭末級突然破裂為300餘塊碎片，分佈於800公里左右高度上。

至本文截稿時（8月9日10時），我國有關方面暫未回應，也未看到碎片直接影響衞星的消息。

按類似任務經驗，火箭的使命完成後，未級會被留在太空中，變成太空垃圾的一部分。

若不進行“鈍化”處理，這些火箭殘骸隨時可能發生碰撞爆炸，威脅其他在軌航天器的安全，併產生更多的太空碎片。

根據Slingshot Aerospace報道，8月6號，長征六號甲運載火箭完成入軌任務後，留軌二級解體，產生了60多片碎片。

星鏈Starlink官方也回應，團隊正在密切監測長征六號甲火箭二級的碎片。

星鏈官方對長六甲末級碎片的聲明

這些碎片不會對Starlink星座造成重大的直接風險，但由於事故發生在約800公里，大多數碎片可能會在太空中停留數十年。

不過，根據今天的觀測，其碎片數量已經達到了700個以上，並有可能增長至900個。

合成圖像顯示了一系列明亮物體沿着與長征6A火箭體及其於2024年8月6日部署的18顆千帆衞星相同的軌道移動，這些物體是由火箭體解體產生的碎片的一部分。 Slingshot Aerospace

空間碎片為什麼會產生？怎樣預防？如果這次破碎事件為真，我們應怎樣看待？

空間碎片主要來源

按最廣泛的定義，空間碎片可以指代太空中一切無用的人造物體，篇幅所限，本文主要討論航天器破損產生的碎片。

航天器破損，主要源於“自爆”和外部撞擊。

例如，航天器如內部殘留高壓氣體，在密封容器失效的情況下，就有可能像氣球一樣爆炸；電池故障自燃，也可能導致類似情況。

外部撞擊雖然罕見，但也時有發生。2009年2月10日，美國銥星33與俄羅斯已報廢的宇宙-2251衞星在西伯利亞上空碰撞，產生了大量碎片。近地軌道飛行的物體，相對間最大速度可達每秒15公里。即便一塊脱落的油漆，都有可能釋放出槍擊的能量。

2009年美俄衞星相撞事件示意圖 搜狐新聞

據外媒單方表述，長征六號甲火箭末級不是第一次出現完成任務後破裂的情況，因此事件源自內部的概率更高。但考慮到國外只能對我國航天器進行精度較低的“外測”（即在非合作狀態下測量），這一説法僅供參考。

如何避免碎片產生

如上文所述，空間碎片會威脅其它航天器安全，甚至極端情況下出現凱斯勒效應：航天器連鎖碰撞，近地空間全部被碎片佔據，人類在幾十年時間內無法開展任何航天活動。為了避免這一局面，國際間組織和主要航天國家都制定了指導文件，其思路可以概括為：儘早離軌、離軌前儘量保持完整。

太空垃圾碎片 pixabay

例如國際標準化組織（International Standard Organization）制定的指導性文件-ISO27875與ISO20893中，對運載火箭的設計和運行提出了建議，對消除末級火箭的潛在危險/再入時的標準提出了指導性規範，其中提出：

“在證明可控再入是不可能的情況下，要使火箭位於一個能在25年內再入的軌道”，“如果運載火箭剩餘推進劑不足，應將其置於在軌壽命最小化軌道，選擇未來干擾低地球軌道和同步軌道可能性最低的軌道”。“末級完成任務後應進行燃料、電氣排放。” （由b站網友DF-express整理）。

實踐中，目前執行得比較徹底的案例之一是美國SpaceX獵鷹9號火箭，其火箭末級將衞星送入預定軌道後，會調轉方向再次點燃發動機，將整個末級送入預定的安全海區銷燬，徹底讓出軌道空間。

我國多數火箭暫不具備離軌點火功能，但完成任務後都會進行貯箱排空、電池耗盡等鈍化操作，盡最大可能讓末級在緩慢再入大氣層前保持完整。

客觀看待偶發破碎事件，積極參與乃至領導國際治理

航天是處於人類能力邊緣的學科，目前發射成功率僅做到99%左右，以此類推，空間中偶然發生諸如航天器破裂之類意外也屬正常，特別是尚處於磨合期的新型號新任務。因此，就算長征六號甲末級破裂屬實，也不用特別“帶節奏”。嚴格遵守流程規範、認真排查原因、避免下次發生即可。

目前近地軌道上絕大多數碎片和太空垃圾，源自美蘇冷戰時期。空間碎片預防和治理，是所有航天國家共同義務。目前，這一任務的最大挑戰，在於缺少類似民航空管體系的國際性強制規範和協調組織。

例如2021年我國向聯合國照會的美國星鏈衞星危險接近中國空間站一事，美方就辯解稱一直掌握事態，並根據美國標準，判定兩個航天器尚不構成危險接近，故不採取措施。這一辯解充滿霸權主義，但在“定量”的國際法規缺位情況下，我方也較難採取進一步實質行動。

2021年我國就美國星鏈衞星危險接近中國空間站一事向聯合國提交的照會文件 聯合國和平利用外層空間委員會官網

因此，我國積極參與國際間太空治理；國際間訂立強制性規範規則，也是解決碎片問題的重要環節。

2021年9月主席視察航天某基地時的講話，或許就是最好總結：

“太空資產是國家戰略資產，要管好用好，更要保護好。要全面加強防護力量建設，提高容災備份、抗毀生存、信息防護能力。要加強太空交通管理，確保太空系統穩定有序運行。要開展太空安全國際合作，提高太空危機管控和綜合治理效能。”

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