新一批157颗星链卫星受控陨落数据分析

新一批157颗星链卫星受控陨落数据分析

文 | 刘帅军、徐帆江、严文励、秦明宇、林翊钧、刘立祥（中国科学院软件研究所）

上文提及1163颗星链卫星已经陨落，穿过大气层变成灰烬。本团队依据天智巨星座研判平台分析，当前来自星链系统LEO-C1星座的157颗卫星正处在分批次的受控陨落过程中，这些卫星的平均寿命已接近5年。

LEO-C1星座作为星链系统最早发射和部署的星座（2019年5月至2021年5月），在2023年以前曾是系统服务的主力。当前该星座多数卫星已达设计寿命，处于快速衰退期。该星座主要由V1.0版本卫星组成，无星间链路，需借助附近地面信关站向接入的星链终端提供互联网访问服务。

LEO-C1星座为Walker星座构型，轨道高度548km、轨道倾角53度，由72个面、每面18星共1296个工作轨位组成，轨道面内有若干备份卫星。该星座1296个工作轨位的空间分布如下：

图1 星座LEO-C1的工作轨位分布图

为加速星座系统建设与商用化服务进程，该星座在2020年底时发生过一次重大构型调整，当时已入轨的近千颗星链卫星在两个月的时间内，轨道高度统一降低了2km，同一轨道面内卫星排布规则由“20+2”模式调整为“18+X”模式，即18颗均匀分布的工作轨位卫星+1到4颗备份轨位卫星。如下为构型调整前后面内卫星分布情况对比：

图2 星座LEO-C1构型调整前后面内卫星分布对比

当前，我空间站运行轨道高度在370-400km之间，陨落中的星链卫星尽管受控，依然极大增加了我空间站安全运行的风险，这些卫星的轨道高度分布及数量如下表：

序号

轨道高度

正在陨落的卫星数量

1

>400

79

2

370-400

32

3

<370

46

合计

157

特别值得注意的是，当前LEO-C1星座除了157颗星链卫星受控陨落，在370-400km这个范围内还有一颗失控的星链卫星2020-001AE。这颗卫星自2022年5月19日离开LEO-C1工作轨位后，至今已在轨失控超3年，目前轨道高度375.8km，需要特别关注。如下为该失控卫星2020-001AE与其他典型受控陨落卫星的轨道变化：

图3 两颗陨落中的LEO-C1星链卫星轨道高度变化

当前，我空间站维持3名航天员的常态化驻留，航天员生命安全与空间站安全运行都非常重要。而随着星链卫星陨落数量持续攀升，将可能对我空间站等重要空间资产构成严重的安全威胁，更可能引发灾难性的凯斯勒效应——即轨道碎片连锁碰撞的恶性循环。持续跟踪并分析其对我空间站的碰撞风险，提早发现、快速响应，可为我空间站在轨安全运行提前预警。

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