太空垃圾已成为低地球轨道的重大问题

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快速导读

2024年10月19日，美国太空司令部报告称，Intelsat 33e卫星在轨道上破裂，形成约20个碎片，进一步加剧了低地球轨道（LEO）中的空间垃圾问题。事件原因尚在调查中，但专家对LEO中日益增加的太空垃圾表示担忧，警告可能导致凯斯勒综合症，这将使太空探索和卫星操作变得不可行。LEO是离地球较近的轨道，通常在160至2000公里高度，适合用于通信和地球观测等应用。1978年，科学家提出凯斯勒综合症的概念，预测轨道物体碰撞将引发碎片链反应，严重污染轨道环境。管理太空垃圾的迫切性因此凸显，专家警告如果碰撞概率过高，将影响未来的卫星发射和关键技术的正常运作。

卫星碎片化的令人担忧事件

2024年10月19日，美国太空司令部披露了一起令人关注的事件：Intelsat 33e卫星在轨道上破裂成大约20个碎片，加剧了本已拥挤的轨道环境中空间垃圾的问题。该事件的具体原因仍在调查中，但这加剧了人们对低地球轨道（LEO）中日益增加的太空垃圾的严重担忧。专家警告说，这一不断增长的问题可能导致凯斯勒综合症，这一情景将使太空探索和卫星操作变得不可行。

了解低地球轨道（LEO）

低地球轨道（LEO）是一个相对靠近地球的空间区域，通常位于离地表160至2000公里（100至1200英里）的高度。由于其相较于高轨道的成本效益和可达性，这一轨道主要用于卫星和空间站。在LEO中，卫星大约每90分钟完成一圈绕地球的轨道，使其能够每天多次经过相同的地理位置。这一特性使LEO特别适合用于天气预报、通信和地球观测等应用。

在LEO中最引人注目的物体之一是国际空间站（ISS），其轨道高度约为400公里（250英里）。此外，大多数商业通信卫星，包括提供互联网服务的卫星，也在这一轨道区域内运行。这些卫星相对较低的高度使得数据传输速度更快，延迟更低，因此LEO成为现代通信基础设施的重要领域。

凯斯勒综合症的威胁

1978年，NASA科学家唐纳德·凯斯勒和伯顿·库尔-帕莱斯提出了凯斯勒综合症的概念，预测了太空垃圾的严重后果。他们理论上认为，轨道物体之间的碰撞可能产生碎片，进而导致更多的碰撞，形成不断增加的碎片链反应。如果这一现象持续失控，可能导致轨道环境严重污染，使低地球轨道无法用于未来的卫星发射，并干扰依赖卫星的关键技术，如GPS、互联网连接和天气预报。

凯斯勒综合症的情景强调了有效管理太空垃圾的迫切需要，以防止可能威胁人类进入太空的级联碰撞。布法罗大学的太空垃圾专家约翰·L·克拉西迪斯表示：“凯斯勒综合症将成为现实。如果碰撞的概率大到我们无法将卫星送入太空，那么我们就麻烦大了。”