凯斯勒效应必锁死地球？星链网3%卫星现故障，太空碎片或级联相撞

　　马斯克雄心勃勃的天基互联网——星链网正准备进行第14次发射，再送60颗卫星上天，使卫星总数超过800颗，达到前期计划的“天网”可以正式启动的数量。

　　不过最近，密切关注星链网的追星者，天文学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell）连续发布消息称，SpaceX公司似乎已有大量卫星大气层烧毁或发生故障。但他也称，这个故障率并不惊人，属于正常范围。

　　坠回

　　发射到地球低轨道的星链网卫星目前已有775颗，SpaceX公司的星链网Beta版测试将在本月结束，下月开始公开版的测试。马斯克10月8日曾发布消息称，在其它国家的测试将在获得相关国家监管机构的批准后马上开始，这意味着美国和加拿大以外国家的测试也即将开始。

　　星链网

　　麦克道尔上周称，截止到10月7日，他已追踪到47颗星链网卫星坠入大气层烧毁，其中包括第一批发射的60颗V0.9测试卫星中的39颗，这可能是SpaceX有意淘汰的。

　　前天（16日）麦克道尔再次发表消息称，根据他从美国政府及SpaceX那里收集的卫星运动数据，除了SpaceX主动淘汰的测试卫星，他已监测到23颗，大约3%的星链网卫星已不能在轨道上操纵，可能已经发生故障并失去控制。

　　麦克道尔认为，3%的故障率本来不算高，然而星链网需要发射大量的卫星，如果完成计划中的42000颗，则意味着将有1260颗卫星失控。和SpaceX利用氪动力离子推进器主动脱轨的卫星不同，这些失去动力的卫星可能长期在轨道上漂移，需要长达5年的时间才会坠毁，其间可能会发生和其它航天器相撞的事件。卫星越多，相撞的几率越大，这有可能在低轨道形成大量的太空碎片，对其他航天器甚至宇航员构成巨大威胁。

　　而这仅仅只是SpaceX一家，目前世界上计划建天际互联网发射的卫星总数已超过了10万颗，3%的故障率就是3000颗以上失控的卫星。不过SpaceX公司并不认可3%的故障率，他们认为故障率只有不到1%，即使有1%的卫星失去机动能力，星链网卫星每10年和太空垃圾相撞一次的几率也只有1%。

　　而根据欧洲空间局的数据，截止到今年2月，地球轨道上失效的卫星共有约3200颗，越来越多失控的卫星将使太空中发生碰撞的几率大大增加，导致太空碎片的不断增多。

　　本周很多人就虚惊了一场，中国2009年12月发射的已经废弃的长征四号丙第三级火箭，在10月16日早上约9点钟，差点和前苏联1989年2月发射的已废弃卫星帕鲁司（Kosmos 2004）高速相撞，两者最接近时的距离可能只有25±18米。

　　根据美国NASA科学家唐纳德·K·凯斯勒（Donald J. Kessler）1978年提出的凯斯勒综合症（Kessler syndrome）假说，如果近地轨道运行的物体达到一定密度，这些物体碰撞产生的碎片就会造成更多的撞击，从而形成级联效应，导致近地轨道完全被太空垃圾覆盖，地球被彻底锁死数百年，期间无法再向外太空发射任何航天器，人类文明的发展将受到巨大影响。

　　所以最可怕的还不在现在。根据凯斯勒的假说，随着地球低轨道卫星数量的不断增多，总会在某一刻时刻达到某一个阈值，让级联效应的发生成为必然，那时候就像核裂变的连锁反应一样，卫星碰撞将无法停止，派再多的飞船上去清理也无济于事，因为这些飞船也可能加入级联效应，到时候人类的太空之途就会被完全锁死。

　　或许是时候认真研究凯斯勒综合症效应了，这个阈值究竟是多少，我们还可以发射多少颗卫星，算清楚了，太空才能得到更好更健康更有效的利用。

　　徐德文科学频道公众号：xudewen028，传播最新、最前沿、最有趣的科学，敬请关注。