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故障 马斯克的星链卫星，科学家说约 3% 失效了

人类可能是目前已知唯一可以向太空扔垃圾的物种，这句话并不「凡尔赛」，甚至还有着一丝无奈。
我们还远远做不到低成本发送生活垃圾到太空，上面这句话里说的垃圾，指的是「废弃或损坏的卫星及碎片」，它们越来越多，静静地围绕着地球转动，变成一张名副其实的「网」。
故障 马斯克的星链卫星，科学家说约 3% 失效了
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如果人类把眼光放向更远的太空时代，可以这样说，太空垃圾和生活垃圾问题同样严重，区别只在于这些垃圾围住的是城市，还是地球。
马斯克的星链卫星，科学家说约 3% 失效了SpaceX 的星链计划自诞生之初就引起了超高关注，热度一直不减，不仅因为这项计划的「大胆」属性，还因为它预计发射的卫星总数量达到了一个惊人的数字：42000 颗。
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之所以要发射这么多颗卫星，是因为星链计划打算建立一个覆盖全球的卫星网络，为地球上的用户提供宽带服务，一定程度上解决边远地区和自然环境特殊区域的网络问题 —— 在人烟稀少或人迹罕至的地方，建立时时需要人力维护的基站是不怎么经济的商业行为。
而根据欧洲航天局太空碎片办公室（SDO）资料显示，到 2020 年 2 月，地球轨道上大约有 5500 颗卫星。
也就是说，仅一个星链计划发射的卫星总量，就是之前在轨卫星总数的 7 倍多。
不管卫星这个词听起来多么有科技感，说到底它仍然是一个大号的「电子产品」，还要经历升空和变轨等多种考验，出现故障是在所难免的事情。
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▲ 图片来自：NASA（Unsplash）
哈佛 - 史密松天体物理学中心的天文学家乔纳森?麦克道尔对照了 SpaceX 和美国政府的数据后，推测目前已发射上天的 800 多颗星链卫星中，有大约 3% 可能已经失效，失效的卫星「可能已经解体或坠入大气层燃烧」。
3% 的低故障率，为什么还会引人担忧？天文学家乔纳森?麦克道尔表示，3% 的故障率是一个正常的水平，而 Space X 认为故障率只有 1% 左右，也就是说，SpaceX 也认可故障存在并承认了故障已发生的事实。
如果按 3% 的故障率推算，42000 颗卫星中大约会有 1260 颗失效，如果按 1% 的故障率算，这个数字为 420 颗。
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▲ 电影《机器人总动员》展示了被失效卫星包裹的地球
根据欧洲航天局太空碎片办公室（SDO）资料显示，到 2020 年 2 月，有大约 3200 颗失效卫星，而在此之后仅星链计划一个项目的故障失效卫星，可能就达到了人类几十年失效卫星总数的 12% – 38%。
目前世界各国都在筹建太空互联网，即将发射的卫星数量呈几何级上升。有科学家预测，未来计划发射的卫星总数可能超过 10 万颗，无论按按 3 % 还是 1% 的故障率算，失效卫星都是一个庞大的数字。
离开总数谈发生率，都是……
太空那么大，容不下失效卫星？不少人觉得，卫星很小，太空很大，卫星对于太空来说连一颗沙子都算不上，失效了也就失效了。
但实际上失效的卫星就像一颗颗定时炸弹，随时可能给其它卫星带来毁灭性的伤害。
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▲ 太空中的高速碎屑杀伤力巨大。图片来源：《星际穿越》电影
这里面涉及到几个关键词：轨道、碰撞和碎屑，当这三个因素聚在一起的时候，失效卫星就是个让人头大的问题。
1. 卫星轨道和频率资源越来越稀缺
地球同步轨道位置十分稀缺，再加上卫星之间需要保持间隔避免无线电干扰，「太空很大可以随便塞卫星」并不能实现。
为了缓解轨道资源紧张，国际电联会根据各个国家领土面积和人口等多重因素来分配卫星轨道位置，就像现在一线城市上车牌一样，路只有那么多，先上牌的人多了，后上牌的人竞争就会更加激烈。
失效卫星也会占用轨道，浪费了宝贵的资源。据北京日报报道，中国的北斗卫星之所以「抢在最后四小时发射升空」，也是因为轨道和频率资源因素。
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▲ 北斗卫星示意图。图片来自：北斗导航系统官网
这是因为 2000 年 4 月 18 日国际电联批准了中国申报的导航卫星频率和轨道，「北斗」二号卫星导航系统进入了国际电联的频率总表，正式取得了合法地位。不过，根据国际规则，如果不在登记后的 7 年里，即 2007 年 4 月 17 日之前使用，该频率就过期了。

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