SpaceX再送53颗星链卫星上天,此次发射的任务是什么?

2024-05-10 14:42

1. SpaceX再送53颗星链卫星上天,此次发射的任务是什么?

本次发射是该枚猎鹰9号一级助推器的12次飞行与着陆,起飞约8.5分钟后着陆在“请看说明书”无人驾驶驳船上。在此次任务之前,该枚一级助推器曾执行过GPS III-3发射任务、土耳其通信卫星Turksat 5A发射任务、SpaceX第二次拼单发射Transporter-2任务,以及8次“星链”卫星发射。这也是SpaceX第二枚一箭12飞火箭。此前SpaceX猎鹰9号火箭3月中旬在卡纳维拉尔角太空部队基地发射53颗“星链”卫星,诞生了首枚一箭12飞火箭。

全球宽带网络速度测试网站 Speedest.net 运营商 Ookla 发布最新数据显示,尽管 SpaceX 旗下星链卫星互联网服务刚刚完成测试阶段,但其现在在 15 个国家的平均下载速度超过 100Mbps。Starlink官网更新了第二代星链(Starlink)终端设备,设备包括第二代星链天线和Wi-Fi路由器。相比于初代,新款终端的相控阵列天线采用了矩形设计,而Wi-Fi路由器同样变成了一个规则的方形。

本次发射是该枚猎鹰9号一级助推器的12次飞行与着陆,起飞约8.5分钟后着陆在无人驾驶驳船上。这也是SpaceX第二枚一箭12飞火箭。此前SpaceX猎鹰9号火箭3月中旬在卡纳维拉尔角太空部队基地发射53颗“星链”卫星SpaceX表示,“猎鹰9号”火箭的第一级助推器在升空约10分钟后降落在海上的无人驾驶船上。这是该助推器的第12次发射和着陆。

此次发射是自2019年5月首批60颗“星链”卫星上天以来,SpaceX专项组网部署的第38批“星链”卫星,也是今年第5批“星链”组网专发。这是该枚猎鹰9号一级助推器的第四次飞行,一二级分离后,一级助推器着陆在“当然我依然爱你”无人驾驶驳船上。此前该枚一级助推器曾执行过NASA双小行星重定向测试(DART)任务,一次“星链”发射和地球观测卫星Sentinel-6 Michael Freilich发射任务。

SpaceX再送53颗星链卫星上天,此次发射的任务是什么?

2. SpaceX再送53颗星链卫星上天,该卫星的主要用途是什么?

SpaceX再送53颗星链卫星上天,这一星链卫星的主要用途就是提供”互联网服务“,这一项“星链”网络服务功能,是美国在2019年开始正式构建的,首批星链卫星有60颗送入卫星轨道并在2020年开始工作,为后期地面网络通信奠定了良好的通讯基础。在马斯克的SpaceX计划中预计将有4.2万颗卫星被送入太空之中,这一庞大的卫星通信系统构建成功的既带来了优势同时也带来一定的劣势。

在2022年3月份据统计SpaceX已经累积发射了2000多课卫星,为美国、加拿大墨西哥等多国提供互联网接入服务,后期后续不断增加卫星,就可以为更多用户提供低成本的互联网连接服务。同时星链卫星不仅仅提供这一项服务,还有卫星成像、遥感探测、全天时空间动态监视等等这些服务,这些服务可以减轻现场勘察人员的工作量的同时还能监测到各地区的植被、天气等实时动态,但这些服务对军事产生的效果也是同样巨大的。

随着星链计划的不断完善,对其他国家的空中和平带去一定程度威胁,因为星链计划现阶段已经分别与美国陆军、空军建立了一套利用卫星展开军事服务方式,同时也对我国的航空空间站的相关宇航员们的生命健康构成了一定的威胁。例如在2021年期间,就有两次该计划卫星接近我国空间站,为了保障我国航空人员及空间站不受到伤害,我国决定实施紧急避碰。而且如果星链卫星不断的发射,最终也会影响到国际空间站的安全,所以在2022年4月美国NASA对此类情况也公开发出了警告。

3. SpaceX第14批卫星升空,互联网卫星全球化还远么?

美国时间10月18日,第14批星链卫星升空,到此SpaceX已经累计发射833颗星链卫星。距离星链计划目标一万颗还是有些距离的,如果要以来星链实现互联网卫星全球化恐怕还有很长时间要经历,这里我还有一些观点分享一下:
一、星链是做什么用的这是太空服务公司SpaceX推出的一项使用近地轨道卫星群,提供全球高速互联网接入服务的项目。星链可以为全球一些网络服务不可、通信设施使用费用极其昂贵或完全没有网络覆盖的地区提供高速互联网服务,这样听起来还真是一项造福全球人民的大项目呢。

二、星链计划实现卫星全球化靠谱吗这项计划使用的卫星预计提供的带宽服务其实和现在的地上基站是差不多的,如果一万颗部署在近地轨道的卫星全部发挥效能,确实可以达到覆盖全球的目的。但现实是残酷的,目前的测试数据都是在很少人一起强占带宽的情况下,我们知道在地面上一个人口集中的比如体育馆或者会议场地附近,网速往往是极差的,这就是因为覆盖这个场地范围的基站处理不过来如此大量的联网请求,而且地面上是有线传输的基站,何况一颗颗飞在天上只以来无线电的卫星呢,这点来说星链还是有其不可忽视的缺点。

三、互联网全球化还有别的方式其实马斯克这个计划在推行之初,5G的建设尚未完全开启,对大家来说都是个值得期待的事情。但就拿现在中国的地面基站数量15万来说,与星链计划就不在一个数量级了,况且天上卫星轨道资源如此宝贵,而地面建设可能就花费方圆10平方米的位置建立一座基站即可完成一个片区的覆盖;由于5G毫米波的特性,基站建立的距离也十分近,很好地解决了万人同时上网的需求,优点极大,看来星链的商用实施价值还是需要日后继续考察的。

对于这批SpaceX发射卫星升空大家还有什么看法,欢迎留言区交流分享。

SpaceX第14批卫星升空,互联网卫星全球化还远么?

4. SpaceX再送53颗星链卫星上天,此次发射有什么意义?

SpaceX再送53颗星链卫星上天,此次发射有什么意义?星链计划绝不是马斯克主导的项目,而是美国核心部门主导的军事项目。星链计划绝不是为了搞什么世界互联,核心目的是军事。星链计划的主要目标有4个:作为战时碰瓷武器,变轨撞击中俄卫星,成百上千万的撞没法躲避。对东风系列导弹运行轨迹进行针对性打击,削弱东风系列导弹作用。混杂其它特殊构成的星链卫星,各式各样,任你想象!

作为通信行业的从业者,我可以告诉各位网友,这是代表未来的技术。时延,560公里的低轨道卫星,时延甚至能低于在上千公里光缆里传输的地面宽带网;带宽,美军在万米高空的军机上实验,网速达到680M,未来速度会更快;覆盖,绝对是碾压式的优势,传统地面4g,5g通信,荒漠,海洋,高山都是最大的难点,只能通过光缆,微波加基站等方法解决,到了海洋,如果在没有基站立足的宽阔洋面,信号是绝对没戏的,天基互联网就有天然的优势;

太空垃圾,卫星设计成能自动避撞,而且能再入大气层完全烧毁,服役到期后不会遗留垃圾;.地面接收,如果在家,加一个路由器大小的接收设备即可覆盖全屋。如果户外,带一个接收器,同样可以满足智能设备的上网需求,不会增加太大麻烦;建设成本,远低于地面传输。光我国的5g建设,就要新增百万数量级的基站,放大到全世界,这投资更是天文数字。而部署星链,由于重复使用火箭带来的成本下降,使得整个成本只需要百亿级别美元,但回报绝对是千万亿级别的。由此可见,天基的优势何其明显,简直是颠覆性的新技术。

5. SpaceX3万颗卫星引各方争议

 SpaceX3万颗卫星引各方争议
                      SpaceX3万颗卫星引各方争议,截至去年11月,已经发射升空的星链卫星的数量已经达到了1791颗,整个星链计划的卫星总量是42000颗。SpaceX3万颗卫星引各方争议。
    SpaceX3万颗卫星引各方争议1    要问全球最知名的私营航天公司,大多数人都知道的那家,一定就是 SpaceX 了。
    SpaceX 的名字是个简写,它的全称是 Space eXploration(太空探索)。
    这家公司算是占了个好名字,然而,它在整个太空探索领域和行业里的名声,却反而越来越差了……
    怎么会这样?
    作为目前全球发射能力最强的私营航天公司,SpaceX 几乎以一己之力,揽下了美国等世界多国大量的政府和私营公司发射任务。就连美国政府都把以前“国营”的发射台资源,打包交给了 SpaceX 去运营。
    如果没有这家公司,太空探索将失去一个重要的交通工具提供者。按理来说,大家都应该尊重 SpaceX 存在的价值才对,然而在一些太空观测者的眼中,SpaceX 简直是“乱来”。
    在他们观测太空拍下的照片当中,有越来越多的 SpaceX 星链卫星强势“抢镜”。
    最近,来自全球多家天文观测机构的科学家,联合发表了一篇通讯论文,痛陈 SpaceX 星链卫星给他们添的乱。文章指出,近年来星链卫星所污染的观测照片比例,已经占到了整个照片库的将近两成水平,增幅高达35倍。
     一、总在关键时刻抢镜 
    来自美国政府、欧洲天文台、华沙大学、加州理工、UC伯克利等多机构的科学家,最近在太空探索核心期刊《天文物理期刊》的通讯专栏发表了这样一篇通讯论文:《SpaceX 星链卫星对于茨威基瞬变设施观测结果的影响》。
    
    备注:茨威基瞬变设施(ZTF)是专门用于观测瞬变天文事件(transient astronomical events)的观测设施,位于南加州圣迭戈 Palomer 天文台,由加州理工运营。瞬变天文事件指持续时间很短(几秒到几年)的天文事件,如引力波事件、伽马射线爆发等。
    科学家们提取了 ZTF 从2019年11月到2021年9月观测拍摄的大量天文照片,对其进行分析发现了这样一个令人担忧的问题:
    在将近两年的时间里,ZTF 观测照片中总共出现了超过5300条星链卫星的轨迹。
    下图为加州理工发布,展示的是在去年5月用 ZTF 望远镜对仙女座星系拍摄的结果。可以看到,一条很长、很亮的轨迹线直接划过了照片,对于观测主体产生了显著的污染。
    
    图片来源:加州理工
    值得注意的是,该图展示的只是 ZTF 高达47°视场的1/16而已。在整个画幅上,还有更多的星轨污染。
    科学家们还发现,随着 SpaceX 加速推进星链计划,在轨卫星数量快速增加,这些卫星对 ZTF 观测结果带来的污染比例也有了显著的提高。
    在2019年底,ZTF 的曙暮光观测(twilight observation)照片结果中,只有0.5%遭到星链卫星轨迹的污染。
    而到了2021年8月,污染照片的比例已经提升了35倍,达到约18%。
    下图中,红线为 SpaceX 在轨星链卫星的数量,蓝柱为同期 ZTF 受污染照片的数量:
    
    论文作者特别提到,近地面轨道上大量星链卫星的存在,对于曙暮光观测产生了严重的污染。
    天文学的曙暮光(astronimical twilight)指的是清晨和黄昏时,太阳的高度在地平线下12-18°之间,由高层大气散射进入低层大气的阳光。此时段,天空不再被太阳照亮,方便对一些关键天体进行观测,甚至一些天体都可以肉眼看到。
    短暂的曙暮光时段,对于发现和观测近地物体(NEO)来说非常重要。NEO 可能包括彗星、流星,以及对地球存在潜在威胁的天文物体。2020年曾经有一枚直径超过1公里,运行轨道完全在金星轨道以内的小行星,就是 ZTF 在曙暮光时段观测发现的——这些观测活动,对于保护地球和其上的生命非常关键。
    然而,曙暮光时段,恰好也是星链卫星对天文观测的污染最严重的时段。
    论文作者指出,由于星链卫星属于低地球轨道卫星,在靠近地平线的位置,以及在曙暮光时段,这些卫星投射到地面的表面密度(projected surface density)是最高的,即对天文观测带来不成比例的影响。
    论文作者也引用了其它科学家的模型推演:在可观测到的低地球轨道卫星当中,大约90%都会聚集在靠近地平面(30°以内)的天空。这些卫星因为太阳光折反射,显著提高了亮度,干扰了曙暮光时段的天文观测。它们的亮度只有在太阳落山后/升起前较长的一段时间里才会降低。
    而星链卫星又是目前所有低地球轨道卫星当中数量最多的一套系统,也就成了曙暮光时段天文观测的污染源之首。因此很多地面天文研究人员和观测爱好者都对SpaceX 表达了不满。
    不过,论文作者也表示:仅就数据来源的 ZTF 一家来看,其正常的科学观测活动目前还没有受到星链轨迹污染特别显著的影响。
    但是考虑到 SpaceX 已经获得美国通讯监管机构 FCC 批准发射更多的卫星,如果未来真的按照该公司的计划,星链网络的卫星总量增加到1.2万颗(目前数量的7倍)的话,后果真是不堪设想。
    论文作者估计,当星链系统的卫星数量达到1万颗时,ZTF 所有的天文观测照片都将被星链卫星的轨迹污染——注意,是所有的照片,也即污染比例将会是100%。
    更别提,在1.2万的当前计划基础上,SpaceX 还已经向美国政府提交了新的计划,还将发射额外3万颗卫星。到时候,所有基于地面对太空的观测,都将不可避免遭到污染。
    夸张一点来说,茫茫众多的星链卫星的存在,将对人类发现和预防近地物体威胁带来更大的障碍。
    
    星链卫星的轨迹出现在太空观测红外照片中  图片来源:美国宇航局观测实验室
     二、SpaceX 并非没有努力改正 
    2019年5月,SpaceX 发射了第一批星链卫星。当时,对于大量低地球轨道卫星对天文观测带来的污染,天文学群体就已经表达过担忧。
    不过,考虑到星链依附的联邦通讯监管部门 FCC 实权更大,再加上 SpaceX 在航天行业的话语权又高,这些担忧几乎没有对星链的推进带来阻碍。并且,FCC 后续还多次批准了 SpaceX 增加星链卫星数量的计划。
    (如果读者朋友最近看过 Netflix 上的电影《别抬头》Dont Look Up 的话,应该记得片中掌权者和科技富豪们对于天文学专家的意见有多么轻视。现在看来这一剧情并非虚构的讽刺,只是对现实的描绘而已……)
    
    《别抬头》剧照  图片来源:Netflix
    论文提到,截至去年11月,已经发射升空的星链卫星的数量已经达到了1791颗:其中124颗已经坠入大气层退役,在轨的卫星数量达到1667颗,正常工作中(能够为地面提供互联网服务)的卫星数量为1468颗。
    数字仍在飞速增长,原因就在于 SpaceX 每次发射星链卫星上天都不是一颗一颗,而是可以一批一批地发射。每批的数量通常在48到53颗卫星之间,而 SpaceX 猎鹰9号火箭最大负载是60颗。仅今年 SpaceX 的.前两次发射任务,就将把在轨星链卫星的数量增加到接近2000颗。
    根据 SpaceX 已经披露和提交到监管部门的方案,整个星链计划的卫星总量是42000颗。
    
    发射负载模式叠放的星链卫星  图片来源:SpaceX
    作为当今私营航天行业的绝对领导者,SpaceX 的持续运营和增长过程当中,不可避免要和整个天文学科研群体打交道。
    其实,该公司也做出过一些努力,尽量减少星链卫星在天空中的可见性,降低其存在对地面天文观测的影响。
    2020年4月,SpaceX 在其官网上公开发文,表示已经就卫星对天文观测干扰的情况和美国国家科学院的专家进行了会谈。该公司表示将对未来发射的星链卫星进行技术改造,采用暗色涂层,以及在卫星最亮的部分安装一套可展开的遮罩,从而降低卫星在天文观测中的反照率。
    从2019年11月开始,SpaceX 开始采用 V1.0 版本的星链卫星(虽然版本号是1,这并非 SpaceX 发射上天的第一版卫星)。这一代的卫星当中有一颗名为 DarkSat,在外壳表面采用了特殊的暗色涂层来降低反照率。
    不过遗憾的是,这种涂层后来被发现导致卫星吸收了过量的可见光辐射,并且会反射过量红外线,导致严重的过热问题。结果,DarkSat 方案很快就被弃用了。
    少数 V1.0 系列的卫星,以及后续 V1.5 系列的卫星中,增加了一个可部署展开和收回的暗色遮罩(见下图),用于替代之前失败的涂层方案,名为 VisorSat。原理上,在卫星对天文观测影响最大的时段,这些遮罩可以展开,过了时段再收回即可。
    
    前述通讯论文指出,这套采用遮罩的方案对于降低关键时段卫星的可见性效果是比较明显的,然而可能因为机械故障问题,近期发射的一些星链卫星并没有安装遮罩,或者安装了但并未展开过。
    SpaceX 在官网上宣称,公司正在和一些知名的天文学协会和研究机构合作,进一步探明卫星对天文观测的影响,并且及时部署解决方案。
    然而,从前述这篇刊登于今年1月的通讯论文提供的观测数据来看,SpaceX 的这些努力并没有什么实际效果——反倒是,一边问题还没有得到解决,一边 SpaceX 还在继续加大在轨星链卫星的数量。就在上周四2月4日,SpaceX 刚刚发射了今年的第二批星链卫星,共49颗。
    “鉴于在轨星链卫星的数量逐渐增长,受到其轨迹影响的观测照片,数量增长的速度也令人警醒,”论文写道,“我们将持续对北半球天空进行观测,并预计将会记录到额外数以千计的卫星轨迹。”
    SpaceX3万颗卫星引各方争议2    据报道,美国国家航空航天局(NASA)对SpaceX为其“星链”部署约3万颗卫星的计划表示担忧,此外还有一些大公司也对此事忧心忡忡。
    埃隆马斯克的太空探索技术公司SpaceX此前获得了约1.2万颗卫星的部署授权,可以为用户提供宽带互联网服务,并已请求授权建设由3万颗卫星组成的第二代卫星星座。
    NASA在联邦通信委员会(Federal Communications Commission)的报告中写道:“NASA担心,关联事件的频率可能会显著增加,并可能对美国航空航天局的科学和载人航天任务产生影响。”
    
    NASA指出,目前在轨跟踪的物体总数为2.5万个,其中600公里以下的约有6100个。这份报告指出,SpaceX的第二代(Gen2)星座扩展“将使轨道上的跟踪物体数量增加一倍以上,并使600公里以下的物体数量增加5倍以上。”
    哈佛-史密森尼天体物理学家Jonathan McDowell是美国天文学会研究卫星对天文学影响小组的成员之一,他表示:“我们一直担心大量的卫星会干扰天文观测……我认为,我们需要在几千颗操作卫星方面多积累一点经验,然后才能慢慢提升到数万颗卫星的规模。”
    SpaceX公司没有立即回应置评请求。
    1月15日,马斯克发推文称,SpaceX有1469颗星链卫星处于活动状态,272颗卫星即将进入运行轨道。
    亚马逊(Amazon.com)承诺将斥资至少100亿美元,通过柯伊伯项目(Project Kuiper)建造3236颗这类卫星。该公司和Dish Network 分别向美国联邦通信委员会(FCC)就SpaceX的计划提出了担忧。
    亚马逊表示,根据SpaceX的申请,“至少有数百颗——甚至可能超过1万颗——SpaceX卫星可以在与柯伊伯系统相同的高度运行。”
    它警告称“这种轨道重叠的影响将极大地增加柯伊伯系统的风险和其他负担”,并要求FCC强加对该项目的“合理的条件”。
    尽管部署成本极高,但卫星技术可以为生活在农村或光纤电缆和手机信号塔无法到达区域的居民们提供高速互联网服务。当飓风或其他自然灾害破坏通信时,这项技术也可能成为关键的后盾。
    SpaceX3万颗卫星引各方争议3    据媒体报道,美国国家航空航天局(NASA)致信联邦通信委员会(FCC),对太空探索技术公司SpaceX的第二代星链计划表示担忧。
    埃隆·马斯克旗下的SpaceX此前已经获得了约1.2万颗卫星的授权,并且已向FCC请求授权发射二代星链系统,将再发射约3万颗卫星。
    NASA在信中写道,该机构担心随着星链计划部署的卫星数量增多,碰撞事件的概率可能会显著增加,从而对NASA的科学和载人航天任务产生影响。
    NASA援引数据称,目前跟踪的环地轨道上的物体总数为2.5万个(包括卫星和各类太空垃圾),而SpaceX的二代星链计划将使轨道上的跟踪物体数量增加一倍以上。
    
    美国天文学会天体物理学家Jonathan McDowell表示:“我们一直担心大量的卫星会干扰天文观测,我认为,我们应在操作数千颗卫星方面多一些经验后,再考虑提升到数万颗。”
    马斯克上月曾在推特上透露,SpaceX目前有1469颗卫星处于活动状态,272颗卫星即将进入运行轨道。
    此前,SpaceX的竞争对手亚马逊也表达过类似担忧,亚马逊向FCC抱怨称,星链的卫星可以与柯伊伯系统(亚马逊的卫星项目)在相同高度运行,轨道重叠的风险将极大增加柯伊伯系统的风险和其他负担,并要求FCC强加合理的条件。
    值得一提的是,太阳风暴等外部不可抗力的事件发生,亦将给SpaceX的星链计划带来不小的隐患。
    SpaceX当地时间周三发布公告称,该公司2月3日发射了49颗卫星,但由于第二天遭遇太阳风暴的袭击,多达40颗卫星因风暴而丢失,在地球大气层中燃烧殆尽。

SpaceX3万颗卫星引各方争议

6. SpaceX将执行NASA首创任务,发射火箭故意撞向一颗小行星以改变其运行轨道

智通 财经 APP获悉,特斯拉(TSLA.US)CEO马斯克旗下的SpaceX公司将在周三凌晨为美国国家航空航天局(NASA)发射一项首创的行星防御任务,让其航天器在途中故意撞向一颗小行星。
  
 这一项被称为双小行星重定向测试(或DART)的任务,旨在测试一种针对近地天体(NEO)的避免撞击方法。该任务将故意把一个空间探测器撞向双小行星迪迪莫斯,以测试航天器撞击的动能效应是否能成功地使一个会与地球相撞的小行星偏离方向。
  
 双小行星迪迪莫斯是一个双小行星系统,其中一颗小行星被另一颗较小的小行星所环绕。主小行星(迪迪莫斯A)的直径约为780米(2,560英尺);其小卫星Dimorphos(迪迪莫斯B)的直径约为160米(520英尺),位于距主小行星约1公里(0.62英里)的轨道上。DART将瞄准较小的小行星Dimorphos。
  
 NASA科学任务局副局长Thomas Zurbuchen表示:“航天局正试图了解‘如何偏移或将来到’的对地球的威胁。”
  
 SpaceX将用猎鹰9号(Falcon 9)火箭从加州范登堡空军基地发射DART,升空时间从美东时间周三凌晨1:20开始。DART任务总共耗资约3.3亿美元,其中SpaceX在2019年赢得了6900万美元的发射合同。这不仅是NASA的首次行星防御任务,而且DART也代表着SpaceX公司首次向另一个行星体发射航天器的任务。
  
 虽然这项任务是在测试一种避免撞击的方法,但Zurbuchen强调,NASA不认为地球会有任何风险。有数十亿颗小行星和彗星围绕太阳运行,但只有少数几个有机会在很长时间内撞击地球。Zurbuchen称:“在我们今天知道的所有近地天体中,没有一个在100年左右的时间内构成威胁。”
  
 本文源自智通 财经 网

7. SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧

 SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧
                      SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧,美国国家航空航天局(NASA)还有一些大公司对SpaceX为其“星链”部署约3万颗卫星的计划表示担忧,SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧。
    SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧1    据媒体报道,美国国家航空航天局(NASA)致信联邦通信委员会(FCC),对太空探索技术公司SpaceX的第二代星链计划表示担忧。
    埃隆·马斯克旗下的SpaceX此前已经获得了约1.2万颗卫星的授权,并且已向FCC请求授权发射二代星链系统,将再发射约3万颗卫星。
    NASA在信中写道,该机构担心随着星链计划部署的卫星数量增多,碰撞事件的概率可能会显著增加,从而对NASA的科学和载人航天任务产生影响。
    NASA援引数据称,目前跟踪的环地轨道上的物体总数为2.5万个(包括卫星和各类太空垃圾),而SpaceX的二代星链计划将使轨道上的跟踪物体数量增加一倍以上。
    
    美国天文学会天体物理学家Jonathan McDowell表示:“我们一直担心大量的卫星会干扰天文观测,我认为,我们应在操作数千颗卫星方面多一些经验后,再考虑提升到数万颗。”
    马斯克上月曾在推特上透露,SpaceX目前有1469颗卫星处于活动状态,272颗卫星即将进入运行轨道。
    此前,SpaceX的竞争对手亚马逊也表达过类似担忧,亚马逊向FCC抱怨称,星链的卫星可以与柯伊伯系统(亚马逊的卫星项目)在相同高度运行,轨道重叠的风险将极大增加柯伊伯系统的风险和其他负担,并要求FCC强加合理的条件。
    值得一提的是,太阳风暴等外部不可抗力的事件发生,亦将给SpaceX的星链计划带来不小的隐患。
    SpaceX当地时间周三发布公告称,该公司2月3日发射了49颗卫星,但由于第二天遭遇太阳风暴的袭击,多达40颗卫星因风暴而丢失,在地球大气层中燃烧殆尽。
    SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧2    要问全球最知名的私营航天公司,大多数人都知道的那家,一定就是 SpaceX 了。
    SpaceX 的名字是个简写,它的全称是 Space eXploration(太空探索)。
    这家公司算是占了个好名字,然而,它在整个太空探索领域和行业里的名声,却反而越来越差了……
    怎么会这样?
    作为目前全球发射能力最强的私营航天公司,SpaceX 几乎以一己之力,揽下了美国等世界多国大量的政府和私营公司发射任务。就连美国政府都把以前“国营”的发射台资源,打包交给了 SpaceX 去运营。
    如果没有这家公司,太空探索将失去一个重要的交通工具提供者。按理来说,大家都应该尊重 SpaceX 存在的价值才对,然而在一些太空观测者的眼中,SpaceX 简直是“乱来”。
    在他们观测太空拍下的照片当中,有越来越多的 SpaceX 星链卫星强势“抢镜”。
    最近,来自全球多家天文观测机构的科学家,联合发表了一篇通讯论文,痛陈 SpaceX 星链卫星给他们添的乱。文章指出,近年来星链卫星所污染的观测照片比例,已经占到了整个照片库的将近两成水平,增幅高达35倍。
     一、总在关键时刻抢镜 
    来自美国政府、欧洲天文台、华沙大学、加州理工、UC伯克利等多机构的科学家,最近在太空探索核心期刊《天文物理期刊》的通讯专栏发表了这样一篇通讯论文:《SpaceX 星链卫星对于茨威基瞬变设施观测结果的影响》。
    
    备注:茨威基瞬变设施(ZTF)是专门用于观测瞬变天文事件(transient astronomical events)的观测设施,位于南加州圣迭戈 Palomer 天文台,由加州理工运营。瞬变天文事件指持续时间很短(几秒到几年)的天文事件,如引力波事件、伽马射线爆发等。
    科学家们提取了 ZTF 从2019年11月到2021年9月观测拍摄的大量天文照片,对其进行分析发现了这样一个令人担忧的问题:
    在将近两年的时间里,ZTF 观测照片中总共出现了超过5300条星链卫星的轨迹。
    下图为加州理工发布,展示的是在去年5月用 ZTF 望远镜对仙女座星系拍摄的结果。可以看到,一条很长、很亮的轨迹线直接划过了照片,对于观测主体产生了显著的污染。
    
    图片来源:加州理工
    值得注意的是,该图展示的只是 ZTF 高达47°视场的1/16而已。在整个画幅上,还有更多的星轨污染。
    科学家们还发现,随着 SpaceX 加速推进星链计划,在轨卫星数量快速增加,这些卫星对 ZTF 观测结果带来的污染比例也有了显著的提高。
    在2019年底,ZTF 的曙暮光观测(twilight observation)照片结果中,只有0.5%遭到星链卫星轨迹的污染。
    而到了2021年8月,污染照片的比例已经提升了35倍,达到约18%。
    下图中,红线为 SpaceX 在轨星链卫星的数量,蓝柱为同期 ZTF 受污染照片的数量:
    
    论文作者特别提到,近地面轨道上大量星链卫星的存在,对于曙暮光观测产生了严重的污染。
    天文学的曙暮光(astronimical twilight)指的是清晨和黄昏时,太阳的高度在地平线下12-18°之间,由高层大气散射进入低层大气的阳光。此时段,天空不再被太阳照亮,方便对一些关键天体进行观测,甚至一些天体都可以肉眼看到。
    短暂的曙暮光时段,对于发现和观测近地物体(NEO)来说非常重要。NEO 可能包括彗星、流星,以及对地球存在潜在威胁的天文物体。2020年曾经有一枚直径超过1公里,运行轨道完全在金星轨道以内的小行星,就是 ZTF 在曙暮光时段观测发现的——这些观测活动,对于保护地球和其上的生命非常关键。
    然而,曙暮光时段,恰好也是星链卫星对天文观测的污染最严重的时段。
    论文作者指出,由于星链卫星属于低地球轨道卫星,在靠近地平线的位置,以及在曙暮光时段,这些卫星投射到地面的表面密度(projected surface density)是最高的,即对天文观测带来不成比例的影响。
    论文作者也引用了其它科学家的模型推演:在可观测到的低地球轨道卫星当中,大约90%都会聚集在靠近地平面(30°以内)的天空。这些卫星因为太阳光折反射,显著提高了亮度,干扰了曙暮光时段的天文观测。它们的亮度只有在太阳落山后/升起前较长的一段时间里才会降低。
    而星链卫星又是目前所有低地球轨道卫星当中数量最多的一套系统,也就成了曙暮光时段天文观测的污染源之首。因此很多地面天文研究人员和观测爱好者都对SpaceX 表达了不满。
    不过,论文作者也表示:仅就数据来源的 ZTF 一家来看,其正常的科学观测活动目前还没有受到星链轨迹污染特别显著的影响。
    但是考虑到 SpaceX 已经获得美国通讯监管机构 FCC 批准发射更多的卫星,如果未来真的按照该公司的计划,星链网络的卫星总量增加到1.2万颗(目前数量的7倍)的话,后果真是不堪设想。
    论文作者估计,当星链系统的卫星数量达到1万颗时,ZTF 所有的天文观测照片都将被星链卫星的'轨迹污染——注意,是所有的照片,也即污染比例将会是100%。
    更别提,在1.2万的当前计划基础上,SpaceX 还已经向美国政府提交了新的计划,还将发射额外3万颗卫星。到时候,所有基于地面对太空的观测,都将不可避免遭到污染。
    夸张一点来说,茫茫众多的星链卫星的存在,将对人类发现和预防近地物体威胁带来更大的障碍。
    
    星链卫星的轨迹出现在太空观测红外照片中  图片来源:美国宇航局观测实验室
     二、SpaceX 并非没有努力改正 
    2019年5月,SpaceX 发射了第一批星链卫星。当时,对于大量低地球轨道卫星对天文观测带来的污染,天文学群体就已经表达过担忧。
    不过,考虑到星链依附的联邦通讯监管部门 FCC 实权更大,再加上 SpaceX 在航天行业的话语权又高,这些担忧几乎没有对星链的推进带来阻碍。并且,FCC 后续还多次批准了 SpaceX 增加星链卫星数量的计划。
    (如果读者朋友最近看过 Netflix 上的电影《别抬头》Dont Look Up 的话,应该记得片中掌权者和科技富豪们对于天文学专家的意见有多么轻视。现在看来这一剧情并非虚构的讽刺,只是对现实的描绘而已……)
    
    《别抬头》剧照  图片来源:Netflix
    论文提到,截至去年11月,已经发射升空的星链卫星的数量已经达到了1791颗:其中124颗已经坠入大气层退役,在轨的卫星数量达到1667颗,正常工作中(能够为地面提供互联网服务)的卫星数量为1468颗。
    数字仍在飞速增长,原因就在于 SpaceX 每次发射星链卫星上天都不是一颗一颗,而是可以一批一批地发射。每批的数量通常在48到53颗卫星之间,而 SpaceX 猎鹰9号火箭最大负载是60颗。仅今年 SpaceX 的前两次发射任务,就将把在轨星链卫星的数量增加到接近2000颗。
    根据 SpaceX 已经披露和提交到监管部门的方案,整个星链计划的卫星总量是42000颗。
    
    发射负载模式叠放的星链卫星  图片来源:SpaceX
    作为当今私营航天行业的绝对领导者,SpaceX 的持续运营和增长过程当中,不可避免要和整个天文学科研群体打交道。
    其实,该公司也做出过一些努力,尽量减少星链卫星在天空中的可见性,降低其存在对地面天文观测的影响。
    2020年4月,SpaceX 在其官网上公开发文,表示已经就卫星对天文观测干扰的情况和美国国家科学院的专家进行了会谈。该公司表示将对未来发射的星链卫星进行技术改造,采用暗色涂层,以及在卫星最亮的部分安装一套可展开的遮罩,从而降低卫星在天文观测中的反照率。
    从2019年11月开始,SpaceX 开始采用 V1.0 版本的星链卫星(虽然版本号是1,这并非 SpaceX 发射上天的第一版卫星)。这一代的卫星当中有一颗名为 DarkSat,在外壳表面采用了特殊的暗色涂层来降低反照率。
    不过遗憾的是,这种涂层后来被发现导致卫星吸收了过量的可见光辐射,并且会反射过量红外线,导致严重的过热问题。结果,DarkSat 方案很快就被弃用了。
    少数 V1.0 系列的卫星,以及后续 V1.5 系列的卫星中,增加了一个可部署展开和收回的暗色遮罩(见下图),用于替代之前失败的涂层方案,名为 VisorSat。原理上,在卫星对天文观测影响最大的时段,这些遮罩可以展开,过了时段再收回即可。
    
    前述通讯论文指出,这套采用遮罩的方案对于降低关键时段卫星的可见性效果是比较明显的,然而可能因为机械故障问题,近期发射的一些星链卫星并没有安装遮罩,或者安装了但并未展开过。
    SpaceX 在官网上宣称,公司正在和一些知名的天文学协会和研究机构合作,进一步探明卫星对天文观测的影响,并且及时部署解决方案。
    然而,从前述这篇刊登于今年1月的通讯论文提供的观测数据来看,SpaceX 的这些努力并没有什么实际效果——反倒是,一边问题还没有得到解决,一边 SpaceX 还在继续加大在轨星链卫星的数量。就在上周四2月4日,SpaceX 刚刚发射了今年的第二批星链卫星,共49颗。
    “鉴于在轨星链卫星的数量逐渐增长,受到其轨迹影响的观测照片,数量增长的速度也令人警醒,”论文写道,“我们将持续对北半球天空进行观测,并预计将会记录到额外数以千计的卫星轨迹。”
    SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧3    据报道,美国国家航空航天局(NASA)对SpaceX为其“星链”部署约3万颗卫星的计划表示担忧,此外还有一些大公司也对此事忧心忡忡。
    埃隆马斯克的太空探索技术公司SpaceX此前获得了约1.2万颗卫星的部署授权,可以为用户提供宽带互联网服务,并已请求授权建设由3万颗卫星组成的第二代卫星星座。
    NASA在联邦通信委员会(Federal Communications Commission)的报告中写道:“NASA担心,关联事件的频率可能会显著增加,并可能对美国航空航天局的科学和载人航天任务产生影响。”
    
    NASA指出,目前在轨跟踪的物体总数为2.5万个,其中600公里以下的约有6100个。这份报告指出,SpaceX的第二代(Gen2)星座扩展“将使轨道上的跟踪物体数量增加一倍以上,并使600公里以下的物体数量增加5倍以上。”
    哈佛-史密森尼天体物理学家Jonathan McDowell是美国天文学会研究卫星对天文学影响小组的成员之一,他表示:“我们一直担心大量的卫星会干扰天文观测……我认为,我们需要在几千颗操作卫星方面多积累一点经验,然后才能慢慢提升到数万颗卫星的规模。”
    SpaceX公司没有立即回应置评请求。
    1月15日,马斯克发推文称,SpaceX有1469颗星链卫星处于活动状态,272颗卫星即将进入运行轨道。
    亚马逊(Amazon.com)承诺将斥资至少100亿美元,通过柯伊伯项目(Project Kuiper)建造3236颗这类卫星。该公司和Dish Network 分别向美国联邦通信委员会(FCC)就SpaceX的计划提出了担忧。
    亚马逊表示,根据SpaceX的申请,“至少有数百颗——甚至可能超过1万颗——SpaceX卫星可以在与柯伊伯系统相同的高度运行。”
    它警告称“这种轨道重叠的影响将极大地增加柯伊伯系统的风险和其他负担”,并要求FCC强加对该项目的“合理的条件”。
    尽管部署成本极高,但卫星技术可以为生活在农村或光纤电缆和手机信号塔无法到达区域的居民们提供高速互联网服务。当飓风或其他自然灾害破坏通信时,这项技术也可能成为关键的后盾。

SpaceX3万颗卫星惹NASA担忧

8. SpaceX尝试一次性发射143颗卫星,为什么要发射这么多?

IT之家1月24日消息 埃隆 · 马斯克的太空探索技术公司 SpaceX 近日正想打破一个记录,计划于23日使用猎鹰 9 号火箭一次性发射 143 颗卫星。 但是,令人意外的是在火箭发射前天气非常恶劣,于是在任务开始前几分钟任务便因为天气原因终止,但是火箭本身没有任何问题。这项任务的名称为 Transporter-1(运输者 1号),发射场为美国的弗洛里达州卡纳维拉尔角的 SLC-40 发射场。本次任务猎鹰 9 号火箭的一级助推器此前执行过四次任务,并且发射完毕后会降落在位于大西洋的一艘无人船进行回收。 而发射这么多卫星的原因有很多。
一、需要发射卫星的机构有很多,143颗卫星所属机构各不相同
本次发射搭载了 133 颗民营公司以及美国政府的小型卫星,此外还有 10 颗自家的 Starlink 星链卫星。据媒体消息,这项商业发射任务的价格约为 15000 美元 / kg,载荷将被运送到太阳同步轨道。 有很多民营公司也需要卫星来帮他们提供准确的信息,各国政府更加需要,个人又没有能力发射自己的卫星,便只能靠SpaceX公司帮忙发射,于是便一次承载很多的卫星。
二、SpaceX要创下新的记录。
今年1月24日发射的143颗卫星是史无前例的,创下了一次搭载火箭最多的纪录。而此前火箭一次性发射最多卫星的记录由印度公司在 2017 年创造,一次性发射了 104 颗卫星,但是总共载荷质量也仅为 1.5 吨,难度并不大。同时,2018年,SpaceX第一次使用一枚火箭把64颗卫星送入轨道,并且SpaceX猎鹰9号的第一级火箭也按计划成功在南加州海岸的无人船上着陆,成功返回地球。
三、SpaceX要搭载足够的星间链路
由于低轨通讯卫星本身轨道高度和地球曲率的特性限制,卫星间若无法相互通信,则必须通过适当建设的地面中继站进行联通,才能实现星链的大范围覆盖和使用,目前在美测试的星链也正式通过地面中继实现的。但是在茫茫大洋和荒无人烟的地带,以及极寒的两极地区,难以建设中继设施,星链即使大量过顶,也是无法使用的。只有星间链路普及后,卫星间可以互相通信,即使没有地面中继站,星链依旧可以正常工作。
不仅如此,星间链路还大幅提高了星链系统的健壮性,在无星间的星链系统中,只要瘫痪(击毁)地面中继站,该地区星链即陷入瘫痪。但有了星间链路后,理论上每一颗星链都是中继站,再考虑其上千颗的部署量,同时击毁所有星链星是很难的。星链将是一个只能干扰,不能瘫痪的可靠通信网。
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