中国废弃的火箭级正在加剧长期轨道危险

Breaking Defense 引用的一项最新分析认为,中国一直以不断加快的速度在近地轨道遗留用过的火箭体,增加了在这一已经拥挤的空间区域运行的军用和商用卫星所面临的风险。令人担忧的不只是相关物体的数量,还有它们的尺寸、高度以及曾发生过爆炸性解体的历史。

根据太空监测公司 LeoLabs 的报告,中国在 2021 年 1 月至 2025 年 1 月期间,在 650 公里以上的近地轨道中遗弃了 51 个已使用过的火箭体。这一数字是前五年记录数量的两倍多,使得该分析所追踪的更长时间区间内总数达到 96 个。LeoLabs 表示,在 2021 年至 2025 年这一窗口期内,这些中国火箭级占据了该轨道带全球遗留火箭体总数的 86%。

与其他主要航天大国的对比在这份报告中十分鲜明。在同一时期,美国在该轨道区域遗留了 4 个火箭体,俄罗斯遗留了 1 个。LeoLabs 还表示,中国在 650 公里以上遗弃的火箭体质量增加了三倍多,从 98,000 千克升至 305,000 千克。这一点很重要,因为大型废弃物体一旦自行解体或与其他物体碰撞,就会产生更大的碎片云。

为什么火箭级比许多其他太空垃圾更重要

并非所有轨道碎片都会造成同等程度的危险。火箭末级尤其棘手,因为它们在发射后可能仍保留残余推进剂或受压材料。那些残留能量可能在数月或数年后触发爆炸,将碎片散布到有人使用的轨道航道中,并增加卫星运营商规避碰撞的难度。

Breaking Defense 引述的 LeoLabs 研究员 Darren McKnight 指出,过去四年里发生了三起中国火箭体爆炸事件,其中包括两起涉及 CZ-6A,另一起则是较新的朱雀二号事件。按照文章对该报告的描述,这些事件被视为证据,说明这些上面级并不只是被动的碎片。它们体型大、寿命长,并且已经证明有能力生成更多危险碎片。

高度范围与物体数量同样重要。被遗留在大约 650 公里以上的火箭体,可能会在轨道上停留数十年甚至数百年,具体取决于其确切高度和形状。这意味着今天的处置选择会在很长远的未来约束轨道安全。对于通信卫星、成像星座、导弹预警载荷以及其他国家安全系统的运营者来说,实际结果就是需要跟踪和避让的潜在碰撞威胁更加密集。

为什么这正成为军事问题,而不仅仅是民用问题

这份报告将问题界定为对军用太空力量和商业运营商同样直接的关切。这是轨道碎片常见讨论方式中的一个重要转变。太空可持续性常被视为民用或监管问题,但其底层算术对防务任务同样适用。如果关键轨道壳层中的碰撞风险上升,军用航天器也会面临同样的变轨负担、同样的解体事件不确定性,以及同样可能被碎片云干扰运行的风险。

McKnight 按 Breaking Defense 的总结警告称,这种不断增加的废弃质量库存会给军方太空用户带来不必要的不确定性。这种不确定性体现在多个方面:

  • 需要持续跟踪的巨大物体更多。
  • 解体事件可能在几乎没有战略预警的情况下制造新的碎片带。
  • 卫星运营商可能需要进行更多规避机动,从而消耗燃料并缩短任务寿命。
  • 长寿命碎片会影响未来的发射规划和轨道分配。

从实际角度看,当少数国家选择不将大型末级离轨或转移到更安全的处置轨道,而是将其留在长寿命轨道上时,高频使用的近地轨道就会变得更难管理。

风险由质量驱动,而不只是数量

被引述的分析中,一个更重要的细节是强调被遗弃的质量,而不只是物体总数。LeoLabs 表示,在 650 公里以上的废弃火箭体质量全球增量中,中国占 98%,并且在长寿命近地轨道中留下的这类质量总量,是世界其他地区总和的 40 多倍。这一统计结果表明,问题并不仅仅是由于发射频繁造成的记账异常,而是某一类大型、持久物体带来的风险集中。

Breaking Defense 还提到 McKnight 的解释,即中国用于近地轨道发射的火箭比许多其他国家更大。如果情况属实,那么每一次遗留决定都会带来更大后果,因为每个物体一旦日后灾难性失效,造成碎片的潜力也更高。一枚大型上面级的单次解体,就可能给整个轨道范围带来长期运行负担。

对日益繁忙轨道的更大启示

更广泛的含义是,仅仅完成发射已经不够了。随着卫星星座数量增加、政府对轨道基础设施的依赖加深,任务结束后的处置做法正成为太空实力的核心组成部分。一个国家即便提高发射频率,如果其上面级仍留在长寿命轨道上,也会把沉重的下游成本转嫁给其他所有人。

这份报告并未声称中国是轨道碎片的唯一来源,也没有暗示每个被遗弃的级段都会爆炸。但 LeoLabs 描述的趋势已经大到足以引人注意:更多的废弃级段、更多被遗留的质量,以及在本就拥挤的轨道区域内更持久的存在。对政策制定者和卫星运营商而言,这种组合很可能会推动人们要求更严格的处置规范,以及对火箭上面级发射后的行为进行更密切监测。

核心结论很直接。轨道碎片风险不仅由升空的卫星数量决定,也由发射方留下了什么来塑造。如果 LeoLabs 分析中引用的数据成立,那么中国废弃的火箭级已经成为近地轨道长期碰撞风险中最重要的贡献者之一。

本文基于 Breaking Defense 的报道。阅读原文

Originally published on breakingdefense.com