你知道有多少顆衛星在繞著地球轉嗎？

（圖片來源：NASA，CC BY-NC）

環繞地球執行的數千顆衛星都很小——就像這顆從國際空間站釋放的立方體衛星一樣。

（這篇文章最初是在對話中發表的。該出版物為《太空》雜誌撰稿。）

蘇普里亞·查克拉巴蒂（Supriya Chakrabarti），馬薩諸塞大學洛厄爾分校（University of Massachusetts Lowell）的物理學教授：

似乎每週都會向太空發射一枚火箭，運載著遊客，火星漫遊，以及最最常見的衛星。“空間越來越擁擠”的想法已經存在了好幾年，但空間現在到底有多擁擠呢？它會變得多麼擁擠？

我是馬薩諸塞大學洛厄爾分校的物理學教授，併兼任空間科學與技術中心主任。許多被送入軌道的衛星已經死亡，並在大氣層中燒燬，但仍有數千顆衛星蓄勢待發。跟蹤衛星發射的組織並不總是報告相同的確切數字，但總體趨勢是明確的——而且令人震驚。

繞地球軌道執行的衛星數量

（圖片來源：對話）

自從蘇聯在1957年發射第一顆人造衛星Sputnik以來，人類每年都在穩步地將越來越多的物體送入軌道。在20世紀下半葉，衛星數量增長緩慢但穩定，直到2010年代初，每年大約發射60到100顆衛星。

但從那時起，速度一直在急劇上升。

截至2020年，發射114次大約1300顆衛星送入太空，首次突破往年年均1000顆衛星的記錄。但過去沒有一年能比得上2021年。截至9月16日，大約1400顆新衛星已經開始環繞地球執行，隨著時間的推移，這一數字只增不減。就在本月，SpaceX又部署了51顆Starlink衛星進入軌道。

技術規模不斷縮小，產生了彷彿學生在這裡工作一樣的微型衛星。

（圖片來源：埃德溫·阿吉雷/馬薩諸塞大學洛厄爾分校Edwin Aguirre/University of Massachusetts Lowell，抄送BY-ND）

小型衛星，易於進入軌道

這種指數式增長有兩個主要原因。第一，將衛星送入太空已經十分容易。例如，2021 8月29日，一枚SpaceX火箭將幾顆衛星（包括我的學生建造的一顆衛星）運送到國際空間站。2021 10月11日，這些衛星將部署到軌道，衛星數量將再次增加。

第二個原因是火箭比以往任何時候都更容易，更便宜地攜帶更多的衛星。這一增長並不是因為火箭越來越強大。相反，由於電子革命，衛星變得更小了。2020年發射的所有航天器中絕大多數（94%）是小型衛星——重量不到1320磅（600公斤）。

這些衛星大多用於觀測地球或用於通訊和網際網路。為了將網際網路推廣到全球服務不足的地區，SpaceX旗下的Starlink和OneWeb兩傢俬營公司僅在2020年就共同推出了近1000個小型衛星。他們各自計劃在未來幾年發射4萬多顆衛星，在地球低軌道上建立所謂的“巨型星座”。

其他幾家公司正在關注這個價值1萬億美元的市場，其中最著名的是亞馬遜（Amazon）的柯伊伯（Kuiper）專案。

擁擠的天空

隨著衛星數量的巨增，對擁擠天空的擔憂開始成為現實。在SpaceX發射了第一批60顆Starlink衛星一天後，天文學家開始看到它們擋住了恆星。對可見光天文學的影響很明顯易知，更苦惱的是，射電天文學家擔心，由於Starlink等衛星巨型星座的干擾，他們在某些頻率上可能會失去70%的靈敏度。

專家們一直在研究和討論這些星座帶來的潛在問題，以及衛星公司解決這些問題的方法。這些措施包括減少衛星的數量和亮度，共享衛星位置，和支援更好的影象處理軟體。

隨著近地軌道變得擁擠，人們對太空碎片的擔憂與日俱增，碰撞的可能性也增加了。

未來趨勢

在10年前，太空民主化是一個尚未實現的目標。現在，隨著空間站上的學生專案越來越多，以及105多個國家至少有一顆衛星在太空中，人們可以說這一目標的實現指日可待。

每一次顛覆性的技術進步都需要更新規則——或者創造新的規則。SpaceX已經測試了降低星鏈星座影響的方法，亞馬遜也透露了在任務完成後的355天內將衛星脫軌的計劃。不同利益相關者採取的這些行動和其他行動讓我對商業，科學，以及人類努力將為這場潛在危機找到可持續的解決方案充滿希望。

BY： Supriya Chakrabarti

FY： Forty-Seven

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