低轨卫星迈向数万颗：太空拥堵加剧谁来防撞？

地球轨道正变得前所未有地拥挤。

欧洲航天局（ESA）数据显示，目前仍在工作的低轨卫星已达约1.58万颗。标普全球预计，仅获美国许可的八家主流低轨运营商，未来几年就将部署约5.17万颗卫星。与此同时，中国千帆星座在轨数量已达274颗、远期规划超1.5万颗，中国星网等巨型星座也在加速推进。

面对高速增长的在轨资产，如何精准调度轨道、防止航天器彼此相撞，正演变为全球航天产业必须破解的现实挑战。

轨道没有“停车位”

近地轨道通常指距地面200至2000公里的空域。卫星以每秒7至8公里的速度绕地飞行，虽然运行高度各异，但轨道面常常交织，定期穿过彼此轨迹的交叉区域。是否相撞，核心在于是否在同一秒抵达同一空间点。

在数千颗卫星的庞大星座中，维持安全是全生命周期的任务。运营商不仅要实时计算自身卫星的位置，还必须时刻监测进入警戒范围的其他航天器。即便卫星安全入轨，也需要频繁应对轨道交会警报。

正常服役的卫星尚能主动变轨，真正的定时炸弹是失效航天器与太空垃圾。

2009年2月，美国铱星33号与俄罗斯退役的宇宙2251号在近800公里高空以每秒11.6公里的相对速度相撞，瞬间爆裂出1800多块大于10厘米的可追踪残骸。这些残骸至今仍在威胁后续航天器。

NASA指出，600公里以下的残骸通常在数年内受大气阻力烧蚀再入；但到了800公里高度，自然坠落可能耗费数十年甚至上百年。欧洲航天局估计，当前绕地运行的1至10厘米碎片约有150万个，极难被持续捕获，但在极高相对速度下足以击穿任何工作卫星。一旦碎片密度突破临界点，引发连锁碰撞的“凯斯勒效应”将让轨道彻底报废。

从地面雷达到天基“天眼”

传统的空间态势感知主要依赖地面大型雷达与光学望远镜。地面测控存在天然短板：光学观测受制于昼夜与云雾，雷达受制于地理覆盖，太阳活动造成的高层大气扰动更会让轨道预测出现误差。

将观测传感器直接送入太空，正成为行业新方向。

11月7日，星图测控发射“星眼01星”，搭载广域光学监视相机与星上计算单元，在约500公里高度验证天基空间目标监测与编目能力。按计划，该星座未来将扩充至156颗。

商业巨头SpaceX则走了另一条轻资产路线。其推出的Stargaze系统调动了星链卫星上近3万台原用于姿态控制的恒星敏感器，每天抓取约3000万次视场交会事件，在通信组网的同时兼职“太空交警”。

对于加快推进千帆与星网建设的中国航天产业而言，自主可控的太空感知能力尤为迫切。只有掌握高精度、高频次更新的轨道感知数据，才能保障大规模低轨资产免受未知碰撞风险威胁。

商业利益与公共风险的平衡

避碰已成为巨型星座不可忽视的日常运营支出。SpaceX此前向美国联邦通信委员会（FCC）披露的数据显示，在半年周期内，星链卫星累计执行了约20.7万次推进避碰机动。每一次点火变轨，都在消耗有限的卫星寿命与推进剂储量。

围绕防撞预警，商业市场已经悄然兴起。美国LeoLabs通过商业雷达网售卖高精度预警服务，美国官方TraCSS系统与SpaceX则提供基础筛查。然而，单纯的商业数据并不能完全解决问题。

监测机构只能预警碰撞，却无法强制航天器做出规避动作。如果其中一方是已经失联的太空垃圾，所有避让成本与燃料消耗只能由在役卫星单方面承受。运营商通过发射更多卫星赚取商业利润，带来的轨道碰撞残骸却要全球航天器共同买单，典型的公共资源外部性矛盾正在太空上演。

10月，中国发布《关于加强外空治理的中国立场》，倡导强化碰撞预警通报与多边协调。随着卫星数量从万级迈向十万级，探索一套兼顾商业收益、责任共担与全球协调的太空交通规则，已是迫在眉睫的课题。