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阿聯(lián)酋813衛(wèi)星要撞星鏈?分析與研判
文 | 劉帥軍、徐帆江、劉立祥、嚴文勵、秦明宇、林翊鈞(中國科學(xué)院軟件研究所)
2025年12月,SpaceX星鏈工程副總裁公開指出酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心近期發(fā)射的衛(wèi)星與星鏈STARLINK-6079衛(wèi)星險些相撞,引發(fā)全球航天領(lǐng)域的廣泛關(guān)注。本文基于多源軌道數(shù)據(jù),對此次交會事件的關(guān)鍵參數(shù)進行復(fù)核計算,結(jié)果表明兩顆衛(wèi)星在UTC時間12月12日3時30分18.997秒接近,僅329.124米,未發(fā)現(xiàn)星鏈衛(wèi)星機動規(guī)避。盡管此次碰撞風(fēng)險已解除,但隨著更多星鏈在近地軌道空間的部署填充,類似事件依然存在,亟待建立更加有效的空間態(tài)勢感知及交通管理機制。
PART 01
事 件 背 景
2025年12月13日,SpaceX星鏈工程副總裁邁克爾·尼(Michael Nicolls)在社交平臺發(fā)文指出,酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心近期發(fā)射的一顆衛(wèi)星與星鏈衛(wèi)星STARLINK-6079(國際標識符2023-046AD)發(fā)生近距離交會,最近距離僅200米,險些釀成碰撞事故。
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圖 1 邁克爾·尼就近期Starlink衛(wèi)星碰撞風(fēng)險的推文
經(jīng)查,STARLINK-6079衛(wèi)星NORAD編號為56120,發(fā)射時間為2023年3月29日,為星鏈V1.5版本衛(wèi)星。該衛(wèi)星當前穩(wěn)定運行在軌道高度559km、傾角43度的圓軌道上(偏心率約1E-4),隸屬星座GEN2-C1(28個軌道面,每面60顆衛(wèi)星),自2023年7月2日進入該星座4號軌道面51號工作軌位,至今已穩(wěn)定運行2.7年。
2025年12月10日酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射9顆衛(wèi)星,NORAD編號為66993至67001,所屬批次號為2025-292。本次近距離交會的衛(wèi)星為阿聯(lián)酋813(國際編號:2025-292A),其余8顆衛(wèi)星為吉星高分07B01、07C01、07D01,“東坡15號”,“馭星二號”09,逸仙-A,SPNEX及Slippers2Sat。
STARLINK-6079及2025-292批次的9顆衛(wèi)星軌道高度變化如下所示,本文中軌道高度為軌道半長軸減去地球半徑值。
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圖 2 星鏈6079衛(wèi)星與2025-292批次9顆衛(wèi)星的軌道高度分析
STARLINK-6079衛(wèi)星軌道高度559千米,2025-292批次衛(wèi)星整體軌道高度處于551-553千米區(qū)間,其中2025-292A衛(wèi)星軌道高度約553千米。從軌道高度看,兩者存在6-8千米的高度差,看似無直接碰撞風(fēng)險。
實際上,由于2025-292批次衛(wèi)星軌道偏心率較大(約0.0014),導(dǎo)致其遠、近地點間的軌道高度相差較大。2025-292A衛(wèi)星遠地點高度562.8km,與559km軌道高度的STARLINK-6079衛(wèi)星存在近距離交會風(fēng)險。
PART 02
數(shù) 據(jù) 復(fù) 核
依托本團隊自研的天智巨星座研究平臺,基于軌道TLE數(shù)據(jù)+SGP4軌道預(yù)報模型,對2025-292批次9顆衛(wèi)星與STARLINK-6079衛(wèi)星的接近距離進行了仿真分析。
結(jié)果顯示,在12月12日至12月14日期間,STARLINK-6079衛(wèi)星與2025-292A衛(wèi)星在UTC時間12月12日03時30分18.997秒交會,距離僅329.124米(其余8顆衛(wèi)星交會距離較大,不再分析)。
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圖 3 星鏈6079衛(wèi)星與2025-292A衛(wèi)星的接近距離分析
截至2025年12月13日,SpaceTrack上關(guān)于2025-292A衛(wèi)星共發(fā)布3組TLE,且第一組TLE的生成時間距離交會時刻不足14分鐘,后兩組TLE生成時間晚于交會時刻。基于這些數(shù)據(jù)開展交會距離分析,結(jié)果如下:
表1 2025-292A多組TLE及其與STARLINK-6079接近距離分析
序號
TLE生成時間
TLE歷元
最小距離
交會時間
1
2025-12-12 03:16:50
2025-12-11 22:36:54.165312
1.969 km
2025-12-12 03:30:19.325
2
2025-12-12 07:06:29
2025-12-12 00:12:40.620672
1.994 km
2025-12-12 03:30:19.321
3
2025-12-12 10:14:36
2025-12-12 00:12:40.621536
0.329 km
2025-12-12 03:30:18.997
SpaceTrack在12日的7時、10時再發(fā)兩組更新后TLE,兩組TLE的歷元基本一致,但新生成TLE精度更高,所得出的接近距離為329.124米。這一結(jié)果與邁克爾·尼推文所聲稱的200米基本一致,具體數(shù)值差異源于采用的軌道數(shù)據(jù)、預(yù)報算法不同導(dǎo)致。
PART 03
研 判 分 析
當前,全球在軌衛(wèi)星約1.8萬顆。其中,星鏈衛(wèi)星9215顆,占比超過50%。全球衛(wèi)星在軌道空間范圍分布非常不均,呈現(xiàn)低軌道空間密集。如87%的衛(wèi)星分布在軌道高度低于1600km的低軌空間,其余13%衛(wèi)星分布在1600-35786km的中軌、高軌空間。
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圖 4 全球在軌衛(wèi)星高度分布
更嚴峻的是,在低軌空間的355~572km高度中的衛(wèi)星便有1.1萬顆,絕大多數(shù)為星鏈衛(wèi)星,導(dǎo)致了該空間的碰撞風(fēng)險激增。
據(jù)SpaceX宣稱,該公司執(zhí)行了大量的碰撞規(guī)避軌道機動,并定期披露星鏈衛(wèi)星的防撞措施。根據(jù)其提交至美國聯(lián)邦通信委員會(FCC)的報告,2024年12月至2025年5月期間,星鏈第一代衛(wèi)星變軌59414次,第二代變軌84990次,合計144404次。
上述時間范圍內(nèi),星鏈第一代衛(wèi)星(包含V1.0、V1.5版本)約3900顆,相當于每顆一代衛(wèi)星月均變軌2.5次。二代衛(wèi)星(包含V2.0Mini、手機直連DTC版本)約3200顆,每顆二代衛(wèi)星月均變軌4.4次。
2025年12月12日發(fā)布的《空間環(huán)境周報(2025年第50期)》中指出,星鏈5386與我國遙感30號AA衛(wèi)星將在12-14 13:14:49近距離交會,最小距離僅0.16km。基于天智巨星座研究平臺,我們對星鏈精密星歷的數(shù)據(jù)處理與分析,發(fā)現(xiàn)星鏈5386在該交會時刻前存在機動變軌,如下所示:
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圖 5 星鏈5386衛(wèi)星精密星歷數(shù)據(jù)下的軌道半長軸變化
圖中不同顏色表示不同時刻發(fā)布的精密星歷數(shù)據(jù)。
關(guān)鍵問題在于,SpaceX公司為何針對本次事件公開發(fā)聲。
研究發(fā)現(xiàn),其余星鏈衛(wèi)星碰撞風(fēng)險源多是長時間在軌的空間物體(衛(wèi)星、碎片等),而本次碰撞風(fēng)險源是新發(fā)射的衛(wèi)星。由表1中SpaceTrack上TLE的生成時間可知,首組TLE生成時間距離交會時刻不足14分鐘,導(dǎo)致SpaceX公司未能及時發(fā)現(xiàn)。雖然最終無事,但思之仍心有余悸,故發(fā)推文抱怨。
PART 04
總 結(jié)
當前太空環(huán)境日趨復(fù)雜,其中星鏈衛(wèi)星所占數(shù)量最多,已成為碰撞風(fēng)險的主要因素。
首先,在整體技術(shù)防護與規(guī)則體系尚未能充分應(yīng)對如此大規(guī)模星座的當下,星鏈理應(yīng)慎重考慮在軌衛(wèi)星數(shù)量,切實提升自身避碰能力與責(zé)任意識,而不是發(fā)文抱怨。
同時,本次新發(fā)射9顆衛(wèi)星也未能充分做好碰撞預(yù)警分析,畢竟一旦情況發(fā)生,雙方都要承擔(dān)重大損失。
最后,結(jié)合當前愈加擁擠的低軌空間嚴峻形勢,在發(fā)射窗口等方案制定上,不僅要考慮整個發(fā)射入軌過程的安全,還要考慮星箭分離初期衛(wèi)星軌道調(diào)整及更長一段時間的碰撞風(fēng)險。
此次近距離事件雖已化解,但絕非終點。近地軌道日益擁擠,未來還將有成千上萬顆衛(wèi)星升空。這起事件應(yīng)被視為一記警鐘,提醒我們也要建立并強化對空間碰撞風(fēng)險的常態(tài)化、實時化監(jiān)測與預(yù)警機制。
>End
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