交通堵塞不再仅仅是上班族在上班路上的烦恼了：我们现在也必须考虑外层空间的卫星拥堵问题。
事实证明，活跃卫星数量的不断增长与轨道重叠和碎片碰撞等风险成正比。随着即将进行的发射越来越近，专家们正在探索如何才能让近地轨道（LEO，即地球周围高度低于1000公里，约620英里）——能够安全合理地容纳私营部门预计部署的越来越多的卫星。
根据研究轨道碎片相关风险因素的航空航天工程师乔纳森·拉斯穆森（Jonathan Rasmussen）的说法，尽管近地轨道尚未达到高峰时段的拥堵水平，但它无疑正朝着这个方向发展。“我不太愿意使用‘交通堵塞’这个词，因为卫星无法在它们的轨道高速公路上空转，”拉斯穆森说。“但拥堵确实是一个令人担忧的问题。”
那里变得越来越拥挤了
SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）曾因声称近地轨道可以容纳“数十亿”颗卫星而受到批评。这一说法后来被专家们斥为“过于乐观”。
特别是近地轨道上的卫星数量一直在稳步增长：根据忧思科学家联盟的数据，目前已有超过5400颗卫星在轨。随着SpaceX通过几乎每周一次的密集发射来快速扩展其卫星群“星链”（Starlink），这一数字预计将急剧上升。这家卫星通信公司计划建造一个包含42,000颗卫星的近地轨道巨型星座，以实现全球高速互联网和电话服务。截至7月，SpaceX已超过了其2021年31次发射的记录，创下了一年内的最多发射次数。
“巨型星座对在轨碰撞构成了重大风险，”拉斯穆森说。“去年，星链卫星已占到轨近距离遭遇事件的一半以上。此后，它们又发射了1700多颗卫星。”
除了SpaceX的雄心壮志，亚马逊的“柯伊伯计划”（Project Kuiper）计划将3236颗卫星送入轨道。OneWeb、Iridium Next、GlobalStar以及许多其他预期中的巨型星座将可能向近地轨道增加8600多颗卫星。
据《Aerospace》报道，到2030年，预计将有多达58,000颗新卫星发射到太空。虽然这对太空探索和航空航天创新来说是个好消息，但这种趋势可能会侵犯未来太空运行的可持续性和可行性。
太空拥堵的风险
卫星和火箭体都增加了近地轨道的相当大的质量，而这种拥堵可能会给天文学研究带来混乱。
“过多的在轨卫星可能会使探测可能带来碰撞风险的近地天体变得更加困难，”拉斯穆森说。“而卫星群或碎片云可能会干扰射电天文学探测到的信号。”以最近首次对银河系中心超大质量黑洞人马座A*的成像为例，这是通过结合世界各地多个射电望远镜的数据实现的。“这些理解我们宇宙的努力正受到在轨拥堵的威胁。”
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近地轨道上不断增加的卫星也会由于碰撞、爆炸或在恶劣太空环境中的侵蚀而分解成碎片。当卫星相互碰撞时，可能会产生危险的太空碎片，从而增加碰撞的概率。
移动的碎片会导致更多的太空事故和碰撞，本质上会延续一个恶性循环，并加剧已经庞大的太空垃圾问题。根据一份最新报告，超过一百万块大小在一到十厘米之间的已识别太空碎片正在绕地球运行。而根据欧洲空间局（ESA）的数据，在这一百万块碎片中，有30,000块大于十厘米。
轨道碰撞也可能对日常生活的许多现有乐趣构成重大威胁。例如，消费者可能会失去互联网接入，但其连锁反应将蔓延到金融和交通等众多行业。
“如果灾难发生，其后果将会在社会中产生涟漪效应，”拉斯穆森说，他列举了银行交易延迟和GPS信号中断等后果。“我们的生活与卫星的正常运行如此紧密地交织在一起，如果我们失去它们，那将如同夜晚突然停电，而人类摸黑寻找手电筒和蜡烛一样。”
下一步该怎么做？
目前，所有主要的太空机构都通过政府间空间碎片协调委员会（IADC）合作进行物体跟踪和碰撞规避。IADC是一个政府间论坛，旨在协调自然和人造的太空垃圾和碎片。IADC的指南包括在卫星生命周期结束时将其停用（通过排放剩余燃料和可能导致爆炸的材料），并将卫星降低到足够低的高度，以确保其在25年内解体。该组织的公开建议可供航空航天公司用来创建减少碎片和避免碰撞的系统和任务。
然而，根据拉斯穆森的说法，当这些最佳实践成为机构向其承包商规定的要求时，它们才更有分量，例如NASA的NPR 8715.6——该机构强制性的轨道碎片要求。“但是，正如我们最近看到俄罗斯计划退出国际空间站一样，国家机构也不能幸免于地缘政治冲突，”拉斯穆森说。“尽管俄罗斯国家航天集团（Roscosmos）是IADC的成员，但并未阻止其母国去年进行反卫星武器（ASAT）试验，并产生了数千块额外的碎片。IADC是一个科学合作项目。它需要一个更具约束力的政治同等机构。”
因此，专家们表示，监管需要成为未来太空产业发展所有讨论的重点。总而言之，防止卫星拥堵需要采取多层面的方法，包括主动清除碎片，制定要求发射服务商和卫星运营商在生命周期结束时脱轨的政策，以及各国放弃进一步的ASAT试验。只有时间才能证明，公共和私人太空运营商在继续发射更多卫星的同时，是否会及时实施这些指导方针。
