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      我國公開空間站TLE軌道根數 專家:明智之舉

      發布日期:2022-02-17 信息來源:科技日報

         中國載人航天工程辦公室2月12日宣布,為便于各方開展空間目標避碰等軌道分析工作,即日起,中國載人航天工程辦公室每日在其官網發布中國空間站TLE軌道根數,供各航天實體參考使用。

        航天技術專家黃志澄向科技日報記者表示,2022年是中國空間站建設的關鍵之年,公布這樣的重要參數,是進一步保證我國空間站以及航天員安全的明智之舉。

        據悉,自中國空間站核心艙發射入軌以來,中國載人航天工程辦公室每日在官網發布中國空間站近/遠地點、傾角等軌道基本參數。相比之下,TLE軌道根數所含信息則更為豐富。

        據中國航天科工集團二院研究員、國際宇航聯空間運輸委員會副主席楊宇光介紹,TLE軌道根數(Two Line Elements)又稱兩行軌道根數,是一種國際上比較通用的軌道根數發布形式。如果說此前我國發布的軌道傾角、軌道高度等數據能夠確定空間站運行的軌道范圍,TLE軌道根數則考慮了大氣攝動、地球扁率攝動等條件,能夠提供一定精度的軌道預報。“任何國家拿到這些數據以后,就可以在一定時間范圍內,比較精確地確定中國空間站的位置,以判斷其他航天器是否有和它碰撞的風險。”楊宇光說。

        為何我國要行此一舉,不得不提中國空間站與美國SpaceX公司“星鏈”衛星的兩次“邂逅”。

        2021年12月3日,中國常駐維也納聯合國和其他國際組織代表團向聯合國秘書長致以普通照會,通報星鏈衛星先后兩次接近中國空間站,對中國空間站上的航天員生命健康構成威脅。12月28日,外交部發言人趙立堅在記者會上證實,7月和10月,美國太空探索技術公司發射的星鏈衛星,先后兩次接近中國空間站。在此期間,中國航天員正在空間站內執行任務,出于安全考慮,中國空間站采取了緊急避碰措施。

        按理說,中國空間站運行軌道高度約400公里,星鏈衛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,造成威脅的2顆星鏈衛星,一顆是剛剛發射進入200多公里的初始軌道,隨后在向工作軌道抬升的過程中經過了中國空間站的高度層;另一顆是出現故障需要進入大氣層銷毀,在降軌時帶來了碰撞風險。

        這兩次危險動作引來了各種猜測。黃志澄認為,可能SpaceX公司并不覺得會對中國空間站造成威脅,也可能其在相關技術或避障系統等方面存在不足,沒能做出足夠的反應,還有可能是美方的一種試驗性舉動,想測試我國的太空感知能力,以及在遇到此類情況時我國的反應。

        從技術角度分析,楊宇光表示星鏈衛星采用的是電推進方式,其變軌是一個連續的過程,而航天器一旦變軌,原本的軌道根數就失效了,相關方一定要及時發布新的軌道根數,或是公布軌道機動策略,這才是負責任的做法。

        另外按照慣例,當航天器之間出現碰撞風險時,應由相對次要、變軌所要付出代價更小的一方主動避讓,更何況聯合國《外空條約》中對于保護航天員安全有著明文規定。但事實是,作為重量僅200多公斤、有著更高效率電推進系統的商業衛星,星鏈衛星對于可能發生的碰撞不管不顧,最后逼迫體量超過50噸的中國空間站耗費大量推進劑采取緊急避碰措施。于情于理,這都說不過去。

        實際上,星鏈衛星的“不講武德”早有先例。2019年,SpaceX公司為了測試“衛星自動脫離軌道的技術”,讓“星鏈-44”衛星下降到320公里高度。但歐洲航天局發現,這對他們的風神(Aeolus)氣象衛星造成了威脅。歐空局提前向SpaceX公司發出預警,卻慘遭無視,最后不得不實施了該組織有史以來第一次“避免碰撞機動動作”。

        如果航天器之間發生碰撞,《外空條約》中有明確的責任劃分,“肇事”航天器的發射國及擁有國對于造成第三方損失有賠償責任。但這已是亡羊補牢,更重要的是防患于未然。楊宇光坦言,目前國際上基本只有一些“軟辦法”來規范航天行為,但針對“不自覺”的政府機構和企業,“硬辦法”不多。

        黃志澄也認為,除了主動發布空間站的TLE軌道根數,我國應聯合各航天大國,在聯合國框架或各多邊層面針對太空安全治理達成協議,制定規則。尤其是針對載人航天器的保護,在諸如碰撞概率達到多少時需要采取措施、自動預警裝置應在多大距離時觸發等方面,應形成一套完善的標準。

                                                                                                                                                                               (責編:王震、陳鍵) 

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