來(lái)源：科技日?qǐng)?bào)
轉(zhuǎn)載：空天大視野
中國(guó)載人辦公室12日宣布，為便于各方開(kāi)展空間目標(biāo)避碰等軌道分析工作，即日起，中國(guó)載人航天工程辦公室每日在其官網(wǎng)發(fā)布中國(guó)空間站TLE軌道根數(shù)，供各航天實(shí)體參考使用。
航天技術(shù)專(zhuān)家黃志澄向科技日?qǐng)?bào)記者表示，2022年是中國(guó)空間站建設(shè)的關(guān)鍵之年，公布這樣的重要參數(shù)，是進(jìn)一步保證我國(guó)空間站及航天員安全的明智之舉。
據(jù)悉，自中國(guó)空間站核心艙發(fā)射入軌以來(lái)，中國(guó)載人航天工程辦公室每日在官網(wǎng)發(fā)布中國(guó)空間站近/遠(yuǎn)地點(diǎn)、傾角等軌道基本參數(shù)。相比之下，TLE軌道根數(shù)所含信息則更為豐富。
據(jù)中國(guó)航天科工集團(tuán)二院研究員、國(guó)際宇航聯(lián)空間運(yùn)輸委員會(huì)副主席楊宇光介紹，TLE軌道根數(shù)（Two Line Elements）又稱(chēng)兩行軌道根數(shù)，是一種國(guó)際上比較通用的軌道根數(shù)發(fā)布形式。如果說(shuō)此前我國(guó)發(fā)布的軌道傾角、軌道高度等數(shù)據(jù)能夠確定空間站運(yùn)行的軌道范圍，TLE軌道根數(shù)則考慮了大氣攝動(dòng)、地球扁率攝動(dòng)等條件，能夠提供一定精度的軌道預(yù)報(bào)。“任何國(guó)家拿到這些數(shù)據(jù)以后，就可以在一定時(shí)間范圍內(nèi)，比較精確地確定中國(guó)空間站的位置，以判斷其他航天器是否有和它碰撞的風(fēng)險(xiǎn)。”楊宇光說(shuō)。
為何我國(guó)要行此一舉，不得不提中國(guó)空間站與美國(guó)SpaceX公司“星鏈”衛(wèi)星的兩次“邂逅”。
2021年12月3日，中國(guó)常駐維也納聯(lián)合國(guó)和其他國(guó)際組織代表團(tuán)向聯(lián)合國(guó)秘書(shū)長(zhǎng)致以普通照會(huì)，通報(bào)星鏈衛(wèi)星先后兩次接近中國(guó)空間站，對(duì)中國(guó)空間站上的航天員生命健康構(gòu)成威脅。12月28日，外交部發(fā)言人趙立堅(jiān)在記者會(huì)上證實(shí)，7月和10月，美國(guó)太空探索技術(shù)公司發(fā)射的星鏈衛(wèi)星，先后兩次接近中國(guó)空間站。在此期間，中國(guó)航天員正在空間站內(nèi)執(zhí)行任務(wù)，出于安全考慮，中國(guó)空間站采取了緊急避碰措施。
按理說(shuō)，中國(guó)空間站運(yùn)行軌道高度約400公里，星鏈衛(wèi)星的工作軌道高度約550公里，雙方原本井水不犯河水。楊宇光說(shuō)，造成威脅的2顆星鏈衛(wèi)星，一顆是剛剛發(fā)射進(jìn)入200多公里的初始軌道，隨后在向工作軌道抬升的過(guò)程中經(jīng)過(guò)了中國(guó)空間站的高度層；另一顆是出現(xiàn)故障需要進(jìn)入大氣層銷(xiāo)毀，在降軌時(shí)帶來(lái)了碰撞風(fēng)險(xiǎn)。
這兩次危險(xiǎn)動(dòng)作引來(lái)了各種猜測(cè)。黃志澄認(rèn)為，可能SpaceX公司并不覺(jué)得會(huì)對(duì)中國(guó)空間站造成威脅，也可能其在相關(guān)技術(shù)或避障系統(tǒng)等方面存在不足，沒(méi)能做出足夠的反應(yīng)，還有可能是美方的一種試驗(yàn)性舉動(dòng)，想測(cè)試我國(guó)的太空感知能力，以及在遇到此類(lèi)情況時(shí)我國(guó)的反應(yīng)。
從技術(shù)角度分析，楊宇光表示星鏈衛(wèi)星采用的是電推進(jìn)方式，其變軌是一個(gè)連續(xù)的過(guò)程，而航天器一旦變軌，原本的軌道根數(shù)就失效了，相關(guān)方一定要及時(shí)發(fā)布新的軌道根數(shù)，或是公布軌道機(jī)動(dòng)策略，這才是負(fù)責(zé)任的做法。
另外按照慣例，當(dāng)航天器之間出現(xiàn)碰撞風(fēng)險(xiǎn)時(shí)，應(yīng)由相對(duì)次要、變軌所要付出代價(jià)更小的一方主動(dòng)避讓?zhuān)螞r聯(lián)合國(guó)《外空條約》中對(duì)于保護(hù)航天員安全有著明文規(guī)定。但事實(shí)是，作為重量?jī)H200多公斤、有著更高效率電推進(jìn)系統(tǒng)的商業(yè)衛(wèi)星，星鏈衛(wèi)星對(duì)于可能發(fā)生的碰撞不管不顧，最后逼迫體量超過(guò)50噸的中國(guó)空間站耗費(fèi)大量推進(jìn)劑采取緊急避碰措施。于情于理，這都說(shuō)不過(guò)去。
實(shí)際上，星鏈衛(wèi)星的“不講武德”早有先例。2019年，SpaceX公司為了測(cè)試“衛(wèi)星自動(dòng)脫離軌道的技術(shù)”，讓“星鏈-44”衛(wèi)星下降到320公里高度。但歐洲航天局發(fā)現(xiàn)，這對(duì)他們的風(fēng)神（Aeolus）氣象衛(wèi)星造成了威脅。歐空局提前向SpaceX公司發(fā)出預(yù)警，卻遭無(wú)視，最后不得不實(shí)施了該組織有史以來(lái)第一次“避免碰撞機(jī)動(dòng)動(dòng)作”。
如果航天器之間發(fā)生碰撞，《外空條約》中有明確的責(zé)任劃分，“肇事”航天器的發(fā)射國(guó)及擁有國(guó)對(duì)于造成第三方損失有賠償責(zé)任。但這已是亡羊補(bǔ)牢，更重要的是防患于未然。楊宇光坦言，目前國(guó)際上基本只有一些“軟辦法”來(lái)規(guī)范航天行為，但針對(duì)“不自覺(jué)”的政府機(jī)構(gòu)和企業(yè)，“硬辦法”不多。
黃志澄也認(rèn)為，除了主動(dòng)發(fā)布空間站的TLE軌道根數(shù)，我國(guó)應(yīng)聯(lián)合各航天大國(guó)，在聯(lián)合國(guó)框架或各多邊層面針對(duì)太空安全治理達(dá)成協(xié)議，制定規(guī)則。尤其是針對(duì)載人航天器的保護(hù)，在諸如碰撞概率達(dá)到多少時(shí)需要采取措施、自動(dòng)預(yù)警裝置應(yīng)在多大距離時(shí)觸發(fā)等方面，應(yīng)形成一套完善的標(biāo)準(zhǔn)。
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