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我国公开空间站TLE轨道根数 专家:明智之举

发布日期:2022-02-17 信息来源:科技日报

   中国载人航天工程办公室2月12日宣布,为便于各方开展空间目标避碰等轨道分析工作,即日起,中国载人航天工程办公室每日在其官网发布中国空间站TLE轨道根数,供各航天实体参考使用。

  航天技术专家黄志澄向科技日报记者表示,2022年是中国空间站建设的关键之年,公布这样的重要参数,是进一步保证我国空间站以及航天员安全的明智之举。

  据悉,自中国空间站核心舱发射入轨以来,中国载人航天工程办公室每日在官网发布中国空间站近/远地点、倾角等轨道基本参数。相比之下,TLE轨道根数所含信息则更为丰富。

  据中国航天科工集团二院研究员、国际宇航联空间运输委员会副主席杨宇光介绍,TLE轨道根数(Two Line Elements)又称两行轨道根数,是一种国际上比较通用的轨道根数发布形式。如果说此前我国发布的轨道倾角、轨道高度等数据能够确定空间站运行的轨道范围,TLE轨道根数则考虑了大气摄动、地球扁率摄动等条件,能够提供一定精度的轨道预报。“任何国家拿到这些数据以后,就可以在一定时间范围内,比较精确地确定中国空间站的位置,以判断其他航天器是否有和它碰撞的风险。”杨宇光说。

  为何我国要行此一举,不得不提中国空间站与美国SpaceX公司“星链”卫星的两次“邂逅”。

  2021年12月3日,中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团向联合国秘书长致以普通照会,通报星链卫星先后两次接近中国空间站,对中国空间站上的航天员生命健康构成威胁。12月28日,外交部发言人赵立坚在记者会上证实,7月和10月,美国太空探索技术公司发射的星链卫星,先后两次接近中国空间站。在此期间,中国航天员正在空间站内执行任务,出于安全考虑,中国空间站采取了紧急避碰措施。

  按理说,中国空间站运行轨道高度约400公里,星链卫星的工作轨道高度约550公里,双方原本井水不犯河水。杨宇光说,造成威胁的2颗星链卫星,一颗是刚刚发射进入200多公里的初始轨道,随后在向工作轨道抬升的过程中经过了中国空间站的高度层;另一颗是出现故障需要进入大气层销毁,在降轨时带来了碰撞风险。

  这两次危险动作引来了各种猜测。黄志澄认为,可能SpaceX公司并不觉得会对中国空间站造成威胁,也可能其在相关技术或避障系统等方面存在不足,没能做出足够的反应,还有可能是美方的一种试验性举动,想测试我国的太空感知能力,以及在遇到此类情况时我国的反应。

  从技术角度分析,杨宇光表示星链卫星采用的是电推进方式,其变轨是一个连续的过程,而航天器一旦变轨,原本的轨道根数就失效了,相关方一定要及时发布新的轨道根数,或是公布轨道机动策略,这才是负责任的做法。

  另外按照惯例,当航天器之间出现碰撞风险时,应由相对次要、变轨所要付出代价更小的一方主动避让,更何况联合国《外空条约》中对于保护航天员安全有着明文规定。但事实是,作为重量仅200多公斤、有着更高效率电推进系统的商业卫星,星链卫星对于可能发生的碰撞不管不顾,最后逼迫体量超过50吨的中国空间站耗费大量推进剂采取紧急避碰措施。于情于理,这都说不过去。

  实际上,星链卫星的“不讲武德”早有先例。2019年,SpaceX公司为了测试“卫星自动脱离轨道的技术”,让“星链-44”卫星下降到320公里高度。但欧洲航天局发现,这对他们的风神(Aeolus)气象卫星造成了威胁。欧空局提前向SpaceX公司发出预警,却惨遭无视,最后不得不实施了该组织有史以来第一次“避免碰撞机动动作”。

  如果航天器之间发生碰撞,《外空条约》中有明确的责任划分,“肇事”航天器的发射国及拥有国对于造成第三方损失有赔偿责任。但这已是亡羊补牢,更重要的是防患于未然。杨宇光坦言,目前国际上基本只有一些“软办法”来规范航天行为,但针对“不自觉”的政府机构和企业,“硬办法”不多。

  黄志澄也认为,除了主动发布空间站的TLE轨道根数,我国应联合各航天大国,在联合国框架或各多边层面针对太空安全治理达成协议,制定规则。尤其是针对载人航天器的保护,在诸如碰撞概率达到多少时需要采取措施、自动预警装置应在多大距离时触发等方面,应形成一套完善的标准。

                                                                                                                                                                         (责编:王震、陈键) 

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