一道来自太空的规律脉冲,在沉寂近半个世纪后突然出现。
这道每4秒循环一次的信号,没有带来星际文明的问候,反而让全球航天界陷入凝重。
一颗早该被大气层焚毁的卫星,为何能“死而复生”?
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太空传来的“异常脉冲”
2012年底,全球业余无线电监测网络捕捉到一道异常信号。
这道信号频率固定在237兆赫兹,强度随时间周期性变化,每4秒形成一次完整循环,特征与自然天体发出的电波截然不同。
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经过多方交叉验证,信号源头被锁定在近地轨道2700公里高度处。当轨道参数与历史数据比对后,一个被遗忘的名字浮出水面:LES-1军事通讯卫星。
这颗卫星并非近期发射的新设备,而是1965年由美国空军主导、麻省理工林肯实验室研发的试验卫星。
从发射之日起,它的命运就充满波折,最终在1967年彻底失联,被人类归入“报废航天器”名录。
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按照航天工程的常规预期,这类低轨卫星在燃料耗尽或故障停摆后,会逐渐降低轨道高度,最终坠入大气层,在高温摩擦中化为灰烬。
但LES-1的出现打破了这一认知,它不仅没有焚毁,还在失联46年后重新启动了信号发射功能,这一现象让航天专家意识到,近地轨道的现状远比想象中严峻。
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卫星“复活”
LES-1的“死而复生”并非神秘力量操控,而是太空环境与设备老化共同作用的结果。
这颗卫星采用太阳能供电设计,在真空环境中无需担心大气腐蚀或外力破坏,只要太阳能电池板结构完整,就可能持续产生电能。
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长期在轨运行中,卫星内部电路因太空辐射和温度变化发生劣化,最终形成短路,导致太阳能电池的电能直接接通了信号发射器。
而信号的4秒周期规律,源于卫星入轨后的翻滚状态,发射时的助推级故障不仅让它偏离预定轨道,还导致姿态控制系统失效,卫星从此陷入持续翻滚。
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当太阳能电池板被卫星自身结构遮挡时,供电中断,信号随之减弱;翻滚一圈后电池板重新受光,信号再次启动,形成了周期性的脉冲模式。
无独有偶,同系列的LES-5卫星在失联后也出现过类似信号,这说明早期航天器缺乏失效保护机制,报废后仍可能因故障产生意外信号,占用宝贵的频谱资源。
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轨道危机
LES-1的意外“现身”,如同撕开了近地轨道的遮羞布,让太空垃圾的真实规模和危害暴露在公众视野中。
欧洲空间局2025年发布的最新报告显示,近地轨道上直径1-10厘米的太空碎片已达120万个,1毫米-1厘米的微小碎片更是超过1.4亿个,这些碎片来自报废卫星、火箭残骸、碰撞产生的次生碎片等多个来源。
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更令人担忧的是,太空垃圾的数量仍在快速增长。2024年全球航天器发射量达到2795个,较十年前的年均水平增长了十多倍,同年新增可追踪太空碎片超3000块。
轨道资源的“先到先得”规则,引发了各国的抢占热潮,美国星链计划计划部署4.6万枚卫星,目前已发射数千枚,中俄欧等也纷纷推出类似计划,进一步挤压有限的轨道空间。
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太空垃圾的高速运动是其最大威胁,近地轨道物体的平均速度达每秒7-10公里,是子弹速度的10倍以上,这种动能下,哪怕是指甲盖大小的碎片,也能击穿卫星外壳,重创关键设备。
历史上已发生过多起危险事件:2009年美俄卫星相撞产生大量碎片,2024年NASATIMED卫星与俄罗斯报废卫星仅相距20米,险些引发碰撞。
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而距离我们最近的,就是神舟二十因为被微小碎片撞击而推迟返回,这些事件都预示着轨道安全已进入高危阶段。
并且,太空垃圾的危害远不止单次碰撞,更可怕的是其引发的连锁反应,也就是航天领域所说的“凯斯勒效应”。
当一颗报废卫星与其他碎片相撞,会产生数千块新的碎片,这些碎片又会撞击更多航天器,形成雪崩式的碰撞连锁,最终导致特定轨道彻底瘫痪,无法部署新的航天器。
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数据显示,平均每年有1颗现役卫星因太空碎片撞击报废,这些报废卫星又会成为新的垃圾,加入碰撞循环,形成“垃圾增多-碰撞加剧-更多垃圾”的恶性循环。
更严峻的是,近地轨道中微小碎片数量庞大,难以全面监测和预警,航天器往往在毫无准备的情况下遭遇撞击,应对难度极大。
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全球协同治理
面对日益严峻的轨道危机,全球各国已从被动规避转向主动治理,通过规则制定、技术研发和国际合作,构建太空环保体系。
在规则层面,联合国牵头制定了航天器主动离轨指南,要求新发射的航天器在寿命结束后,必须在25年内主动离轨,或被送入“墓地轨道”,避免占用核心轨道资源。
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我国积极倡导“太空命运共同体”理念,参与制定国际治理规则,推动建立空间碎片数据共享机制,与多国开展轨道安全沟通,减少误判风险。
各国通过雷达、光学望远镜构建全球监测网络,追踪太空碎片动态。国际空间站已加装感应器模块,可识别毫米级碎片及来源,为规避行动提供数据支持。
我国中科院等机构也在推进监测技术创新,整合多源数据,提高碎片跟踪精度,为航天器安全运行提供保障。
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目前各国纷纷推出创新方案想要清理太空碎片,欧洲“清洁太空一号”计划用机械臂捕获大型报废卫星,拖至低轨道使其焚毁;日本研发双向等离子体推进器,通过非接触方式让垃圾减速离轨。
我国航天科技集团则聚焦源头治理,研发卫星主动离轨技术,让航天器具备自主清理能力,从根本上减少太空垃圾产生,同时探索碎片捕获、激光清除等主动清理技术。
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人类太空梦
LES-1卫星的信号终会因能源耗尽而彻底消失,但它带来的警示却值得人类永远铭记。太空是全人类的共同资源,而非随意丢弃垃圾的“垃圾桶”,可持续探索是人类太空梦的必答题。
当前,太空垃圾治理仍面临诸多挑战,细小碎片清理技术尚不成熟,成本高昂,单次任务仅能清理少量目标。
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全球治理规则仍不健全,部分国家的航天活动缺乏有效约束,新增垃圾风险依然存在。
面对越来越庞大的太空垃圾,我们需要强化国际合作,打破技术壁垒和数据垄断,建立全球统一的监测网络和治理机制,形成协同治理合力,共同守护人类的太空通道。
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我国始终坚持可持续航天发展理念,在北斗系统等重大项目中践行绿色设计,推动主动离轨技术应用,为全球太空治理贡献中国方案。
太空探索的终极目标是拓展人类的生存空间,而非制造新的困境。只有守护好近地轨道的清洁与安全,才能让人类的太空脚步走得更远、更稳,在宇宙中书写更长久的探索篇章。
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