那些衛星都死哪裡去了?〡輕芒

以下內容來自 @逝水 在輕芒雜誌主編聚會上的分享:

今天的主題是這樣來的,經常有人會問我,我們已經發射了那麼多的衛星、各種奇怪的東西,但是這些衛星應該也有壽命,它們死了之後會去哪,或者說它們會死嗎?

到現在為止,我們已經發布了超過 8000 多個航天器。大家還記得我們發射的第一個航天器是哪個國家發射的嗎?是蘇聯,叫史普尼克,這個名字在俄語的意思就是 Satellite,就是衛星的意思。說白了,蘇聯發射了一個叫衛星的衛星。

那時候美蘇爭霸非常厲害,當時它發射了史普尼克,美國人擔心說蘇聯在我們天上有那麼多蘇聯的衛星,要是它扔一個炸彈下來怎麼辦,所以可見當時航天給人感覺是一種牛的技術,但我剛才聽了,覺得區塊鏈才是一種高新的技術(笑)

這個是我在 Google 上把航天器標記的圖,大家仔細看一下,發現在這有一片,非常密集、好多的點,剛才 8000 多個衛星的絕大部分、大概 6、7000 個在離我們地球非常近的區域,我們叫近地軌道,大概就是 6、700 公里的軌道。

這是維基百科的一張示意圖,你看看這個距離的比例,我們大量的航天器都在距離地球很近的這個領域。地球的半徑大約在 6700 公里,在藍色這個區域,我們叫低軌道(LEO);這個這麼遠的區域叫高軌道,這個區域大概 36,000 公里,也叫做地球同步軌道;中間的是中軌道。

大量的衛星在靠近地球這個位置,為什麼要找這張圖呢?因為衛星的歸宿,和它所處的軌道關係非常大,因為不同的位置衛星的歸宿是非常不一樣的。

在座的各位可能不清楚什麼叫航空,什麼叫航天?簡單說,人們以 100 公里為一個界限,100 公里以上是航天,100 公里以下是航空,這是天和空的界限。朝鮮曾經發射過一個衛星,進入的軌道是 90 多公里,所以美國不承認這是個衛星, 說應該只是「亞軌道衛星」,說白就這還真正進入衛星軌道。

實際在大氣層,在 600 到 700 公里的高度,還是有大氣存在的。衛星的壽命就取決於它攜帶的燃料。按道理說,月亮繞著地球轉不需要燃料,因為有萬有引力。那衛星繞著地球轉,也不需要啊。但因為有大氣的存在,所以軌道高度會不斷地降低,因為消耗了它的能量,為了維持運轉就需要一定的燃料,當它的燃料用光了,它就掛掉了,大概是這個意思。

而在這個非常高的 36000 公里上,幾乎沒有空氣存在了,理論上,它可以一直在那裡轉下去,直到它的某些關鍵設備也壞掉了,當然也會需要一點點燃料用來維持軌道位置保持不動。

當這兩個巨大的區別解釋清楚以後,他們的歸宿就非常不一樣了。

在 36000 公里的衛星我們叫天葬。因為距離地球太遠它沒有辦法回來,我們會把它推到 4 萬多公里上的墳墓軌道上。那裡已經有很多衛星了,都非常值錢,號稱是一個衛星的寶庫,也許大家以後能到太空去挖礦。

這些在近地軌道的衛星,我們一般會把他推到地球大氣層里來,然後它就會解體。這張圖解釋了它怎麼解體,它的太陽翼線會折斷,然後慢慢變成碎片。這是從美國夏威夷實際拍攝的照片,就是衛星再入的時候,像流星一樣燒掉,我們可以叫火化,

↑這是一張飛船的返回的假想圖。它如果要回來還不會燒掉,那就必須一個非常好的設計。美國太空梭幾次出事,都是返回過程中因為溫度太高而解體。

從這個角度看地球,我們就不太認得它了,這其實是將地球儀轉了一下,從南太平洋看。地球真的是一個藍色的星球,三分之二都是水。

我為什麼要說這件事呢,因為很多大的航天器、衛星燒不幹凈,燒不幹凈就會落下來,因為地球大部分都是水,所以一定是落到海里最好。

落到海里也要計算哪個位置砸到任何人的概率都非常少,因為海里還有船呢。這個區域,就叫尼莫點。大家如果看過凡爾納的科幻小說《海底兩萬里》就知道,裡面有個尼莫船長。

這個點是南太平洋上的一個點,是世界上最孤獨的地方,距離最近的島也有 2688 公里。這個區域因為水溫、洋流的原因,沒有什麼漁業資源,所以也沒有打漁的船,我們把這裡變成衛星的海底墓場,現在這個地方已經沉了好多好多東西了。

還有一種死法是「死於非命」。

上面是 80 年代發生的事情。這個事件讓大家非常恐慌,因為 954 衛星是一個核動力衛星。剛才我們看到長兩個翅膀的是太陽能衛星,這個衛星用的是核電池。

當時這個衛星失控了,沒有墜向大海,非常意外地落到了加拿大,涉及到大概有 10 萬平方公里的區域,造成很大的危害。

然後另外一個衛星的歸宿比較意思。美國發射了一個通信衛星,然後壞掉了,就用太空梭去,航天員出艙活動把壞掉的衛星拽回來,然後列印了一張紙說這個衛星「出售」。

後來你知道這個衛星賣給誰了嗎?賣給了中國,就是後來的一顆亞太通信衛星。現在這個衛星已經退役了,但這是一個真實故事,相當於一個廢掉的衛星起死回生。

這是 NASA 正在研究的鳳凰計劃,是一個幫助衛星延長壽命的計劃。剛才講到,在 4 萬多公里的軌道有好多衛星,其實上面的衛星的 90% 的功能都是好的,只是因為某些原因不能工作了,所以 NASA 設想用一個大網把它們回收,然後發一筆大財。

以上就是衛星的歸宿。今天就講到這裡,謝謝大家。

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