各个国家发射了那么多卫星，他们最后去哪儿了？

早在2017年，关于印度空间研究组织(ISRO)通过一个火箭发射不少于104颗卫星创造世界纪录引发了大量讨论！凭借这一大胆举措，印度空间研究组织打破了俄罗斯之前保持的记录：在2014年的一次任务中发射了37颗卫星。

如今，我们经常能听说世界各地各种空间机构发射卫星的消息，看起来似乎全世界都在发射卫星！

如今，卫星发射变得非常普遍。 （图片来源：美国国家航空航天局/帕特里克亨利. 科克里/维基百科）

然而，你有没有想过卫星“死去”后会发生什么？ 换句话说，当卫星不再发生作用时，会发生什么？ 它会去哪儿？

你可以想象，一颗死亡的卫星没有任何地方可以去，所以它仍然在它的轨道上运行（除非地面人员对它有其它计划的操控）。 并且低地球轨道（LEO）中有如此庞大数目的卫星，你可以想象它现在必定非常拥挤。而死亡卫星的数量不断增加导致这个轨道区域更加混乱。

因此，合乎逻辑的问题是当轨道上有太多卫星时会发生什么？

互相影响和碰撞！

什么是凯斯勒现象？

在地球低轨道上物体密集度增长到一定程度时，两个物体会碰撞，从而产生碎片，产生的碎片反过来会增加新碰撞产生的可能性，最终形成级联效应。这种现象科学家成为凯斯勒现象。

空间垃圾碎片照片来自美国航天航空局提供

你可以看到，低地球轨道是成千上万颗人造卫星、国际空间站以及能容纳6-8名宇航员的载人人造卫星的归属地。 当这些卫星中的一些卫星不再运行时，它们要么被推入墓地轨道，要么继续绕行星行进，直到它们的运行半径逐渐减小并向地球坠落，当它们重新进入大气层时会燃烧起来。

空间碎片问题

当这些“垃圾”卫星或碎片仍在轨道上旋转时，它们对其他卫星、航天器，甚至是在同一轨道上运行的宇航员都构成了巨大威胁。或许你能记起2013年的大片《地心引力》吗？由于所在的太空飞船被一颗退役的俄罗斯卫星的飞行碎片击中，电影的主角被抛入太空。

图解：地心引力——来自《地心引力》（图片来源：地心引力，电影/鼎盛电影）

美国国家航空航天局的科学家唐纳德·J·凯斯勒（Donald J Kessler）在一篇题为“人造卫星的碰撞频率：碎片带的形成”的论文中首次讨论了“太空垃圾”引起的问题，该文于1978年发表。他描述了低地球轨道上空间碎片的自持续级联碰撞。这种现象后来被称为凯斯勒现象或凯斯勒效应，也被称为碰撞级联或消融级联。

据美国国家航空航天局称，小于1厘米（0.4英寸）的碎片数量达到数千万。尺寸范围在1-10厘米（0.4-4英寸）的碎片约为50,000。 真正大的物体，即大于10厘米（4英寸）的物体，数量超过22,000。这些是美国太空监视网目前正在跟踪的碎片。

图解：国际空间站——微流星体/轨道碎片对国际空间站7号窗的影响(ISS);“星辰”号服务舱。（图片来源：美国国家航空航天局）

凯斯勒现象的影响

凯斯勒现象，是个不折不扣的糟糕现象，因为大量物体之间的撞击会对低地球轨道LEO中存在的“有用”物体造成重大损害。不仅如此，由此产生的碎片级联也可能使得在低地球轨道上发射卫星极其困难，因为难保它们不会被飞行碎片击中。最终，低地球轨道LEO中新卫星的长期生存能力会明显降低。

图解：低地球轨道太空碎片（图片来源：轨道碎片项目办公室/WJ百科）

凯斯勒现象（空间碎片）解决方案

我们现在能做的最重要的事情是谨慎对待我们发送给低地球轨道的东西。防止不必要的轨道碎片的产生，以保证凯斯勒现象不会更严重，是我们可以做的最实际且有效的事情。这可以通过设计那些能在其使用寿命结束时，以某种方式完全从低地球轨道移除的太空飞行器来实现。

清除低地球轨道中现有的混乱仍然是一项技术和经济的双重挑战，目前世界上尚没有能解决这个问题的机构或思想。

所以，除非有更可靠的解决方案，否则我们仍得十分谨慎。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. scienceabc

NASA.Gov (Link 1)

NASA.Gov (Link 2)

NASA.Gov (Link 3)

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