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中國一枚火箭解體 數百塊太空垃圾引發擔憂

中國執行衛星發射任務的一枚火箭在太空中解體,形成一個新的太空碎片場,再次引發外界對中國政府如何看待太空垃圾的擔憂。

8月6日發射的長徵六號甲運載火箭搭載著首批旨在與 Elon Musk)旗下SpaceX提供的「星鏈」(Starlink)衛星寬頻服務相抗衡的衛星。在釋放這些衛星後,這枚火箭解體成數百塊碎片,原因不明。

幾天后,五角大樓下屬的美國太空司令部(US Space Command)表示,在近地軌道上偵測到火箭解體形成的300多塊碎片,但表示這些碎片對國際太空站或中國太空站沒有直接威脅。

美國太空追蹤公司LeoLabs表示,這起事件可能產生了至少700塊碎片,漂浮在距離地球約500英里的太空中,成為史上最大的火箭解體事件之一。星鍊表示,這些碎片不會對其衛星群構成重大的直接風險,但由於事件發生在高空,碎片「很可能在太空中停留數十年」。

中國和其他一些國家正在推動增加火箭發射數量的計劃,這加劇了人類和在軌衛星面臨的風險。但針對這類不可持續的行為,全球監督少之又少。

「誰能在太空中執行任何規定?這有時有點像蠻荒的西部,」香港大學太空研究實驗室(Laboratory for Space Research at the University of Hong Kong)總監柏坤霆(Quentin Parker)說。

LeoLabs高級技術研究員Darren McKnight表示,中國最近在長徵六號發射中產生碎片的記錄令人擔憂。 「我希望這能給他們敲響警鐘,讓他們參與國際對話,」他說。

中國外交部發言人林劍上週表示,中國高度重視太空碎片減緩,並積極履行相關國際義務。他表示,中國在最近的火箭解體事件後採取了必要措施,但沒有透露細節。

火箭在執行任務時採取多級推進,因此會產生碎片或造成其他問題。火箭的主級是讓飛行器從地面起飛的助推器,上面級是與助推器分離的小型飛行器,用於將負載物部署到正確的軌道上。

美國和中國在貿易和區域安全問題上爭執不休,在太空問題上也曾發生摩擦。 2022年,一枚中國火箭的主級失控,從軌道上墜落,掉入菲律賓附近的蘇祿海。美國國家航空暨太空總署(National Aeronautics and Space Administration)負責人批評那次火箭重入大氣層事故,表示資訊不足導致其難以預估潛在損害。中國當時表示,相關風險極低。

中國政府2021年曾抱怨「星鏈」衛星兩度接近中國太空站,迫使中國太空站兩度實施緊急避碰。

中國一枚火箭解體數百塊太空垃圾引發擔憂

4月,加州聖克萊門特,Space X火箭攜帶星鏈網路衛星的尾跡劃過天空。

中國正在發射更多火箭,用於實現科學和軍事目標。根據天文物理學家Jonathan McDowell整理的數據,去年中國成功航太發射次數達66次,高於2018年的38次。中國今年的目標是約100次,根據官方媒體報道,中國在後續十年內要完成2萬多顆衛星的發射,試圖增強衛星寬頻能力。

同時,相關數據顯示,2023年美國的成功航太發射次數為104次,相較之下,五年前為31次。去年美國大部分相關發射都由SpaceX執行,後者經常發射成批的與「星鏈」網路有關的衛星。未來幾年,SpaceX、亞馬遜(Amazon)等業者料將執行更多發射任務。亞馬遜正在開發近地軌道衛星通訊系統。

長期以來,科學家一直擔心太空垃圾會導致連鎖碰撞,產生所謂的凱斯勒現象,這將打亂日常生活,因為人們的導航、電視、通訊等活動都離不開衛星。

根據歐洲太空總署(European Space Agency)資訊顯示,由於太空垃圾在軌道上的運行速度非常快,直徑小於10公分(約4吋)的垃圾就可能刺穿國際太空站乘員艙的防護罩,更大的垃圾則可能把太空船撞成碎片。

中國一枚火箭解體數百塊太空垃圾引發擔憂

長徵六號甲運載火箭搭載著首批旨在與星鏈衛星寬頻服務競爭的衛星。

當運載衛星的發射器到達指定軌道後,通常會釋放有效載荷,然後朝與其軌道相反的方向最後一次運行發動機,以降低其軌道並墜入大氣層。其目標是在大氣層中燃燒殆盡,不留下太空垃圾。

但有些發射器被遺棄在軌道上,沒有「離軌燃燒」。根據LeoLabs在2023年發表的一篇論文,過去20年,中國在這方面的行為抵消並且超越了俄羅斯和美國的進展。 LeoLabs稱,結果是中國和美國目前在近地軌道上的火箭箭體質量大致相當,俄羅斯占到總質量的一半,低於2003年的四分之三。

最近解體事件中涉及的長徵六號甲運載火箭之前已出現一系列問題。今年4月和7月,專門從事太空監視的瑞士公司s2a Systems在一枚長徵六號甲運載火箭的上面級周圍偵測到數十塊碎片。 2022年11月,一枚長徵六號甲運載火箭在軌道上解體,產生500多塊碎片。

「如果這類事反覆發生,真應該檢查一下相關係統的設計,試著找出問題所在並儘快修復,」德國太空中心(German Aerospace Center)太空垃圾專家Manuel Metz說。 “最理想的情況當然是趕在再次發射之前解決問題。”

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