講真D|「星鏈」升空 地球陪葬?

文/馬思科

美東時間4月20日上午9時38分,伴隨着一聲轟然巨響,由SpaceX研發、人類史上最大火箭 —「星艦」在離地30公里高空爆炸,化做了一朵絢麗的煙花。也許冥冥中自有主宰,這次發射失敗未必是件壞事。

SpaceX的「星艦」火箭無疑承載了地球人探索太空的美好夢想。這次發射的第24版本「星艦」可負載150噸,堪稱人類歷史上最「強壯」的火箭,加上SpaceX招牌的「火箭可回收」技術大大降低發射成本,是馬斯克「殖民火星」計劃的一塊重要拼圖。據馬斯克所說,「星艦」除了可作為人類探索外太空的載具,平時也會用來發射衛星,加速「星鏈」衛星部署。

近地軌道越來越擁擠

「星鏈」是2015年由馬斯克提出的一項太空高速互聯網計劃。整個計劃藉由在近地軌道部署超過4萬顆衛星,全面提升、強化互聯網速度和信號。迄今為止,SpaceX「星鏈」已經部署了3000多顆衛星,2022年12月美國聯邦通信委員會(FCC)又宣布批准再部署多7500顆二代「星鏈」衛星。SpaceX的「獵鷹」火箭目前保持每周發射的頻率,單次紀錄最多可承載百顆衛星,近地軌道也急速「熱鬧」了起來。

「太空意外」正在發生

目前離地高度為400到2000公里的近地軌道,到底能容納多少顆衛星?根據中央電視台專家的說法,總共可以容納大約六萬顆衛星;馬斯克則聲稱近地軌道可容納上百億顆衛星。各家說法不一,但「太空交通意外」卻已經發生。2021年12月,中國常駐聯合國代表團向聯合國秘書長發出普通照會,指控SpaceX的「星鏈」衛星兩次與中國「天宮」空間站擦身而過,嚴重危害作業人員生命安全,太空站更採取主動規避才逃過兩劫。另外2009年俄羅斯軍用衛星Kosmos2251和美國Iridium33通訊衛星相撞報廢,產生了大約1800塊的碎片。

不可逆的「凱斯勒」效應

1978年美國科學家唐納德·凱斯勒曾提出,一旦地球軌道上衛星的密集度到達臨界點,就會產生碰撞連鎖反應。步槍子彈的飛行速度大約為每秒500米,而近地軌道上的一顆螺絲飛行速度高達每秒7900米。如果被這樣一顆螺絲擊中,就足以癱瘓人造衛星,分散出更多碎片,然後這些碎片再和軌道上更多的衛星相撞、撕裂成更多碎片……最終軌道上的一切都會被絞成碎渣,這種連鎖反應就是「凱斯勒」效應。據歐洲航天局估計,現在環繞地球的太空垃圾已達五千噸,其中超過10cm的碎片有三萬四千個;1cm到10cm之間的碎片有九十萬個; 其他更小的碎片多達上億個。

太空碎片危害堪比核災害

雖然近地軌道上的稀薄空氣會令太空碎片失速降軌,有朝一日回歸地面,但這個過程可謂極其緩慢。根據從SpaceX資料顯示,當軌道高度低700公里的時候,碎片自然脫軌的時間是30年以下;但一旦超過了800公里,自然脫軌就需要百年以上。一個太空碎片帶來的風險要持續上百年,危害影響之久堪比核幅射的衰減周期。一旦地球外空間被高速環繞、密集的碎片雲覆蓋,日後別說進行月球登陸、殖民火星,任何物體接近地球軌道就會被削碎。人類將為自己蓋上「棺材板」,無法離開地球。

衛星發射動機不單純

太空產業商業利益巨大,各國政府和大企業都想從中分一杯羹,不斷地發射太空載具也造成了地球軌道的環境污染。人造衛星的作用並不單純,除了基本的通訊功能,也進行蒐集情報、對地監視等軍事用途,SpaceX的「星鏈」衛星就曾參與俄烏戰爭。根據英國BBC報導,馬斯克在戰爭初期就為烏克蘭政府提供了2萬套接收裝備,以「星鏈」系統為他們提供戰地通訊及俄國部隊的地理位置。

跟據1967年的《外層空間條約》,太空應該由全人類共享,所有國家都有權開發和使用。但由於財力與技術發展的不平均,「太空遊戲」只有少數國家才有機會玩。為了搶先機,美國無論有否實際用途都首先發射衛星「圈地」。SpaceX的「獵鷹」和「星艦」系列的「火箭回收」技術更推波助瀾了美國的行動,比起他國在衛星發射數量上遙遙領先,拉開了太空競賽的序幕。根據網上資料顯示,歐洲衛星發射報價為每公斤9167美元,中國為4412美元,而美國SpaceX的報價僅為1400美元,發射成本低廉導致天上八成的衛星都屬於美國。為不讓美國獨霸太空,世界各國不得不加入這場競賽,正在部署的有英國One Web的六百多顆衛星、貝佐斯Project Kuiper的三千顆、加拿大的Telesat、蘋果的Global Star、中國的「星座」計劃等。未來十年內,近地軌道上的衛星可能多達數萬顆。

勿淪為法外空間 太空需規管

1967年訂立的《外層空間條約》早已不合時宜,現在的太空無法無天,儼然一片蠻荒。「星鏈」以數量優勢佔據大量的近地軌道,也以1600宗的「危險接近」事件成為頭號麻煩製造者。近地軌道空間有限,各國衛星擦撞難以避免。在危機發生時怎樣通報?向誰通報?何時通報?如何避讓?太空急需一套國際通用的交通法則。除了負責立法、修訂條例的專業機構,意外發生時也需要有調查能力的專案小組和具仲裁能力的太空法庭,最後還需要能執行相關罰則的權威機構,才能有效規範太空秩序。另外近地軌道也應該設置使用期限,同一軌道不能讓單一國家長期霸佔。全球衛星發射數量應該和碳排放管理一樣採取配額制度,每個國家都不應超過一定的比例上限。只有控制產生太空垃圾的源頭,才能推遲「凱斯勒」效應的發生。

夢想很美好 現實很骨感

技術只是工具,在夢想家的手中它可以是帶領人類走上太空紀元的新希望;在野心家的手上則可能成為引燃戰火的武器。人類總是不會牢記歷史的教訓,一邊還在為環境污染導致的溫室效應、全球變暖後果埋單,一邊又開始將垃圾持續投入太空。地球污染能通過簽署《巴黎氣候協議》來亡羊補牢,開始混亂的近地軌道也急需一份「協議」來及時規管。「凱斯勒」效應正步步逼近,留下給世人的反應時間已經不多,如果我們將來還期望能探索外太空,太空規管刻不容緩。引用電影《星際穿越》海報上的一句話:「人類在地球家鄉出世,並不意味我們要留在這裏死亡。」未來要懷抱星辰大海,至少也要給地球留下一扇窗。

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