相撞概率雖低，避讓卻很麻煩

衛(wèi)星相撞的概率雖低，空間碎片卻不可不防?？催^電影《地心引力》的朋友，想必都會(huì)對(duì)這些太空垃圾的威力留下深刻印象。

2009年美俄衛(wèi)星相撞后，雙方一度為事故責(zé)任發(fā)生了爭(zhēng)執(zhí)，但后來美方承認(rèn)了自己在預(yù)警方面的失職。負(fù)責(zé)追蹤太空殘骸的美國(guó)國(guó)防部事后表示，當(dāng)時(shí)太空垃圾多達(dá)18000個(gè)，國(guó)防部無法逐一追蹤，根本不可能預(yù)測(cè)這種相撞事故。

高珊介紹，如今地球附近被記錄在案的廢棄航天器以及空間碎片，已經(jīng)超過5萬個(gè)。

不過，人類對(duì)太空垃圾的監(jiān)測(cè)能力也大有提高。龐之浩說，多個(gè)國(guó)家合作建設(shè)了地面太空監(jiān)視系統(tǒng)，通過雷達(dá)、光學(xué)等手段，對(duì)在軌航天器及空間碎片的動(dòng)態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

2010年9月，美國(guó)還發(fā)射了天基太空監(jiān)視系統(tǒng)首顆衛(wèi)星，讓其與地面系統(tǒng)合作，形成天地一體化的太空監(jiān)視網(wǎng)。隨后，加拿大、德國(guó)、意大利等國(guó)，也在太空計(jì)劃中開展了天基太空碎片監(jiān)測(cè)的嘗試。

有較為精密的太空監(jiān)測(cè)作為基礎(chǔ)，使人類具備更強(qiáng)的為航天器預(yù)測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，以及幫它們化險(xiǎn)為夷的能力。

高珊說，航天器設(shè)計(jì)上有一門專業(yè)叫做“空間碎片防護(hù)”，是利用強(qiáng)度較高的材料，在航天器表面加上一層“鎧甲”。另外航天器設(shè)計(jì)布局時(shí)，也會(huì)有所考慮，避免把比較脆弱的部件暴露在外。這樣，當(dāng)遇到比較細(xì)微的空間碎片時(shí)，航天器具有一定的抵御能力。

如果面對(duì)較大的空間碎片，就需要航天器主動(dòng)躲避了。國(guó)際空間站、天宮二號(hào)等都曾為此實(shí)施過變軌。

龐之浩說，衛(wèi)星自身?yè)碛型七M(jìn)器，是具備變軌能力的。例如衛(wèi)星被火箭發(fā)射到預(yù)定軌道后，就需要自身發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火工作，飛到最終的工作軌道。也有一些遙感衛(wèi)星，會(huì)根據(jù)任務(wù)需求實(shí)施軌道機(jī)動(dòng)，對(duì)指定位置開展觀測(cè)。

高珊介紹，為躲避障礙物而實(shí)施變軌，事先需要一段準(zhǔn)備過程。一般來說，太空監(jiān)視系統(tǒng)會(huì)提前數(shù)天發(fā)現(xiàn)衛(wèi)星可能遇到的險(xiǎn)情，并發(fā)出預(yù)警，隨后系統(tǒng)會(huì)持續(xù)監(jiān)測(cè)相關(guān)衛(wèi)星和空間碎片的動(dòng)態(tài)，不斷更新數(shù)據(jù)。地面飛控人員則需提前制定合適的預(yù)案，如果確定存在碰撞風(fēng)險(xiǎn)，就要在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候以最小的代價(jià)來采取措施。畢竟軌道機(jī)動(dòng)需要消耗燃料，這直接關(guān)系著衛(wèi)星的工作壽命。

龐之浩說，通常航天器的避讓方案都是略微提升軌道高度。此次“風(fēng)神”也是如此，歐空局在兩顆衛(wèi)星相距半圈時(shí)，提高了“風(fēng)神”的軌道高度，讓它從“星鏈”的頭頂飛過。

但這種變軌也很麻煩。歐空局后來抱怨說：“這些避撞機(jī)動(dòng)要花很多時(shí)間來準(zhǔn)備，包括要確定所有在用航天器的未來軌道位置，還要計(jì)算相撞風(fēng)險(xiǎn)和各種不同行動(dòng)的潛在后果。”