马斯克的星链帝国到底什么样太空里的

博雅小学堂

给孩子受益终生的人文底色

主讲

吴京平

知名职业科普作家

最近，中国向联合国秘书长发出了一份普通照会。美国太空探索技术公司(Spacex)发射的星链卫星，在今年先后两次接近中国空间站，对中国空间站搭载的航天员生命健康构成危险。出于安全考虑，中国空间站组合体针对有关美国卫星，两次实施“紧急避碰”。

大家可能觉得外交照会的语言特别的言简意赅。这到底是怎么回事儿呢？我们必须先了解一些具体的背景知识。

01

怎样提高全世界的网速？

马斯克的卫星通信网络计划

美国太空探索公司的英文就是SpaceX，我们国内的航天爱好者习惯叫这家公司为“空叉”。Space是空间的意思，字母X不就是个叉叉吗，这就是个昵称。

空叉公司的老板就是大名鼎鼎的马斯克，他制定了一个宏伟的计划，那就是往太空里发射4.2万颗卫星，组建一个太空互联网。你可能觉得奇怪，我们平常用手机上网还是很方便的，那么这个马斯克他为什么要自己再搞一套呢？他鼓捣的这个星链计划到底有啥优势？

星链卫星完成部署后，几乎包围了整个地球

我们平时可以方便的使用5G网络，上网很方便，但是要上网是离不开随处可见的手机基站的，要是附近没有基站就无法上网了。但是大家别忘了，地球上有70%的面积是被海洋覆盖的。

在辽阔的大海上你根本没有办法建设那么多基站，所以行驶在大洋上的船舶就没法儿上网了，飞机上网也很困难。它们可以通过卫星来上网，但是过去的卫星非常的不方便，要么就是价钱死贵死贵的，要么就是网速死慢死慢的。

还有很多国家建设能力很差，他们没有能力像我国这样把手机基站一直铺设到喜马拉雅山的山脚下，即便是在世界之巅也一样能打电话。这些国家基础设施不完善，可能出了城就没信号了。在辽阔的大草原或者是大沙漠之中，那是一个基站都没有。

所以马斯克希望能建立一种卫星通信网络。也就是说把原来建设在地面上的通信基站全部搬到太空。只要你能抬头看见天空，那你就能方便的上网，而且网速还不错。

星链地面接收天线

02

星链如何养成？

“在太空种土豆”

怎样达到这个理想？这个太空通信网络需要发射大量的卫星，而且为了通信速度快，信号强，卫星距离地面也不能太远，星链卫星也要分成高低不同的好几层。目前大部分星链卫星都运行在距离地面公里左右的轨道上。

马斯克的猎鹰9号火箭运载能力很强，而且价钱很便宜。发射这种卫星就像在太空种土豆一样，一次撒上一大串。用这种火箭一次可以发射一百多颗星链卫星。现在已经发射了几千颗卫星上太空，未来马斯克还是要分几个阶段继续增加卫星数量，最终要发射4.2万颗卫星上太空。

大家有明白一个基本的知识，在几百公里高的太空还是有非常稀薄的大气层的。尽管空气阻力已经非常小了，但是多多少少还有那么一点。

运行在低轨道上的卫星在太空里转上几年以后，难免就要掉下来。所以马斯克就必须不断地补充发射，掉下来几颗就得补几颗。好在他的卫星都是大批量生产的，价钱非常便宜。

你可能觉得，这不是一件好事吗？那么中国为什么会向联合国提出外交照会呢？那怎么又会和空叉产生了矛盾呢？说白了就是马斯克的两颗卫星差点撞到咱们中国的空间站。说差点撞到语言上可能有点夸张。但是的确已经到了非常近的距离，所以咱们的空间站就主动进行了避让。

03

天宫空间站如何避险？

呼唤太空交通规则

根据我国提交给联合国的文件，天宫空间站都是运行在多公里高的高度上，其实国际空间站差不多也是这个高度。星链卫星一般运行在多公里的高度上。

从5月中旬开始，有一颗星链卫星从多公里的高度降到了公里的高度。到7月1号的时候，这颗卫星和中国空间站就非常接近，出于安全考虑，中国空间站在7月1号晚上被迫调整轨道高度，这事儿算是过去了。没想到到10月21号又有一颗星链卫星调整了轨道，又和中国空间站发生了接近事件，我们的空间站不得不又一次采取了紧急规避措施。

打个比方，这种行为要是发生在公路上，那就相当于在旁边行驶的车辆突然之间毫无警示，连转向灯都不打直接插到你前面。最轻的也应该算是违章并线，罚二百。要是引起事故，那就是全责。最好再查一查驾驶员是不是酒驾，这家伙是喝多吧？

可这种事儿就在太空里无缘无故的发生了，这是欺负太空里没有交警执法是吧。

太空相撞是毁灭性的

其实这也不是他们第1次这么干了，年他们测试卫星自动脱离轨道的技术，就差点跟欧洲航天局的风神气象卫星撞上。欧洲人发邮件去询问，他们硬说服务器坏了，没收到邮件。按理说星链卫星调整轨道需要国际电联批准，而且把调整计划要通报给相关国家的，但是SpaceX一声不吭，不知道他们想干什么。

其实星链卫星带来的问题不仅仅是不遵守太空交通规则这么简单。系统最终完成的时候，在太空里面需要布置4万多颗卫星，结果弄的天文学家们叫苦不迭。

04

天文摄影、望远镜齐吐槽：

难搞的星链卫星干扰

我自己搞过天文摄影，当太空里面有卫星路过的时候，天文照片上就会显示出一道划痕，现在卫星很少，偶尔有卫星路过，有个1~2道划痕还好处理。

4万多颗卫星在天上转悠，同一时间头顶上都有上千颗飞过，那拍出来的照片简直跟笼子差不多了，画面上横七竖八的到处都是划痕，这种照片就是个废物，天文学研究就很难展开了。

星链卫星在天文观察照片上留下的轨迹

我国的12米口径的大型光学望远镜正在紧锣密鼓的筹备之中，未来肯定也会受到星链卫星的影响，地面上所有的大型光学望远镜都会受到严重影响。

面对天文学家的抗议，马斯克也采取了一定的改进措施。他们曾经做了一个实验，就是把卫星涂成黑的，看能不能减少一些反光。但是这个实验是失败的。涂黑以后会影响卫星的散热，且从地面上看起来仍然太亮，涂了跟没涂其实也没差多少。

空叉公司又研究出一种遮阳板，效果仍然不怎么好。虽然科学家们也会想尽办法把这种干扰尽量剔除掉，毫无疑问增加了大量的工作量，而且效果不佳。

这还仅仅计算了星链卫星在光学波段造成的干扰，无线电干扰还没算呢~

我国在贵州的平塘建设了一口米口径的射电望远镜FAST，为了避免任何无线电信号的干扰，周围30公里之内是不能有手机的。大家想去参观的话，必须保持严格的无线电静默，任何电气设备都不能带进去，就是想拍照留念也只能用老式胶卷相机拍摄。

天眼真的只能外部合影哦~图源博雅小学堂贵州游学

现在倒好，地上是无线电静默了，天上飞过去那么多卫星，密密麻麻的，躲都躲不开，这下麻烦大了。那以后观测还怎么搞啊？

马斯克的想法是好的，毕竟在太空组建一个便宜又方便的网络是好事，但是由此引起的麻烦，马斯克不能不负责。

现在想建设太空卫星通信网的国家和企业还不止马斯克一家，未来会带来什么样的负面影响，真的是要好好的考虑一下。

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