星链两度与中国空间站危险擦肩，“太空垃圾”坐实？

据《12月3日中国常驻联合国（维也纳）代表团给秘书长的普通照会》（以下简称照会）中指出，美国公司SpaceX发射的星链卫星，在今年前后两次接近中国空间站，对空间站内三位航天员的生命健康构成了危险，为此，尚在建设阶段的中国空间站组合体实施了两次“紧急避碰”。

照会部分内容 / 和平利用外层空间委员会
 
两次紧急避碰
 
照会中指出，第一次紧急避碰发生在2021年7月1日，星链-1095卫星与中国空间站发生近距离接近事件。届时，星链-1095卫星降低至平均轨道高度382千米后，并保持在该轨道高度运行，而中国空间站组合体的轨道高度正好在390千米左右。
 
第二次紧急避碰发生在2021年10月21日，另一颗卫星星链-2035与中国空间站发生近距离接近事件。该卫星并非维持在某一轨道高度，而是在连续轨道机动状态，中国空间站对其机动策略未知，也无法评估具体的轨道误差，所以为了规避风险又一次实施了紧急避碰。
 
为此中方根据“太空宪法”《外空条约》第五条发出通知，提醒并告知缔约国和联合国秘书长。且根据条约第六条原则规定，即便是SpaceX这样的非政府部门进行的航天活动，也要由其所属国家承担国际责任。
 
“擦肩”的起因
 
要想了解这两次事件的起因，我们必须先要了解变轨的概念。在运行阶段，人造卫星、空间站和宇宙飞船等在正常运行过程中，往往都会出现变轨的情况，比如发射过程中的升轨、对接中的变轨或是提早规避太空垃圾的变轨等等，此外维持既定轨道高度的飞行器在运行一段时间后，也需要再度升轨。正因所以，380千米到400千米成了中国空间站需要注意的轨道范围。

星链-1095卫星的平均轨道高度 / In The Sky
 
我们先来看第一次紧急避碰事件中的星链-1095卫星，该卫星已经于今年9月19日正式退役，上图是该卫星的平均轨道高度图。可以看出，星链-1095从五月到六月左右开始了退役降轨的过程，但在接近7月1日的前一段时间里，一直维持在380千米左右的高度，与照会中的说明一致。从其他的星链卫星退役降轨图来看，这样的维持时间并不规律，正是在这样的情况下，中国空间站采取了预防性的紧急避碰。

星链-2305轨道高度 / ORBITING NOW
 
第二次紧急避碰事件面对的则是发射成功后，仍在升轨阶段的星链-2305卫星。由上图可以看出，10月21日左右该卫星的轨道高度达到了386千米左右，接近再次发生。从星链卫星的轨道历史来看，难以判断该卫星接下来的升降轨策略，中国空间站再次紧急避碰。直到11月份，该卫星才达到550千米左右的既定轨道高度。
 
星链的“威胁”
 
如此看来，现在的星链已经对我国空间站造成了一定的安全威胁，要知道这还只是不到2000枚卫星的在轨状态，就已经在3个月左右的时间里发生了两次相关事件，而美国FCC已经批准的星链卫星数量达到12000枚，这些卫星的升空、退役乃至故障都具有一定的潜在威胁。
 
以SpaceX的说法，如此多的星链卫星是为了扩展其网络容量和覆盖范围，更是声称星链已经具备自主避碰的设计。从今年星链卫星主动避开俄罗斯卫星碎片也可以看出，星链卫星确实具备这一能力。但由于其避碰策略未知，中国空间站在搭载航天员的情况下，必然需要提前实施避碰。

聂海胜在轨拍摄照片 / 中国载人航天工程网
 
这种避碰对于飞行器本身的性能都是一种考验，星链这种大小的卫星其实探测识别起来相当简单，但像Swarm的SpaceBEE这种微型卫星识别起来还是有一定难度的。此外，紧急避碰对于飞行器的动力系统也是一种挑战。尽管中国空间站不惧这些挑战，但这些能规避的风险自然还是规避掉最好，这也是中方提交该照会的原因之一。
 
稍微可以让人安心一点的就是在这12000枚卫星中，尚未发射的绝大多数星链卫星运行在非静止轨道（NGSO）上，高度范围为335千米到346千米。但考虑到这庞大的发射数量，难免不会对其他的太空活动造成影响。
 
其实不止是中国空间站，其他空间飞行器将来也有可能受到星链的威胁，不少人怀疑星链甚至会对美国自己的太空行动造成影响，但与他国的空间飞行器发生碰撞的话，就属于国际事故了。
 
今年8月份，欧洲一研究机构通过分析Socrates卫星碰撞评估数据库，得出SpaceX的星链卫星如今每周都会发生1600起小于1km的近距离接近事件，几乎占据了每周总事件数的一半。这1600起接近事件中大部分发生在两个星链卫星之间，除去这些事件之外，仍有500起星链卫星与其他空间飞行器发生的接近事件。该研究还指出，如果继续任由星链卫星发展下去的话，SpaceX将包揽90%以上的接近事件。
 
愈发严峻的轨道形势
 
尽管现在国际倡导的理念是太空是一种共享资源，但在特定的轨道范围内，它依然是一种有限的资源。SpaceX的星链大量发射卫星其实是一种“抢地”行为，以商业活动对科研活动造成了干扰甚至威胁。
 
1967年生效的《外空条约》虽然在各缔约国之间达成了一定程度的共识，但对于各国的商业发射活动仍是没有太大制约的，甚至可以说是名存实亡的。随着今年国外各大太空商业巨头纷纷开始涉足太空，如果SpaceX之类的企业不做好与各个国家机构的及时有效沟通，在没有强有力的管束下，太空科研的形势或许会变得更加严峻。