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衛星產業方興未艾 萬億太空經濟中最亮的“星”

2021-09-08 09:10:03 | 來源: 科技日報 | 責編: 鄭思雯
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  美國衛星工業協會的最新報告稱,2010年至2020年間,繞地球運行的衛星數量從958顆激增至3371顆。但這一增幅與未來的增幅相比微不足道:到2030年,在軌運行的衛星數量可能多達10萬顆。這些衛星集結在一起,成為太空經濟中最亮的“星”——到2040年,全球太空經濟的年收入有望達到1萬億美元。

  但專家指出,衛星如此眾多,引發的太空垃圾問題也不容忽視。

  商業衛星數量指數級增長

  歐洲空間局數據顯示,2020年衛星發射數量比上一年增加了3倍,主要是因為用于商業目的的衛星數量呈指數級增長。

  另據美國《航空和空間技術周刊》網站8月24日報道,從2010年至2020年間,繞地球運行的衛星數量從958顆激增至3371顆,增幅達到252%,但與未來十年的預測增幅相比,還顯得微不足道。

  公共政策智庫“地球之外”研究所聯合創始人兼主任史蒂夫·沃爾夫說:“到2030年,在軌運行的衛星可能多達10萬顆,這令人震驚。”

  報道指出,主要受低地球軌道上龐大的衛星網絡——包括太空探索技術公司(SpaceX)的“星鏈”計劃和一網公司(OneWeb)的全球寬帶系統的驅動,現有衛星運營商正在促進傳統上由地球同步軌道航天器提供的通信服務多元化。

  例如已有52年歷史的加拿大通信衛星公司,目前擁有13顆在地球同步軌道上運行的衛星,該公司計劃擴展業務,投資約50億美元打造一個名為“光速”(Lightspeed)的低地球軌道衛星網絡。該公司首席執行官丹·戈德伯格說:“全球各地對寬帶連接的需求正在激增,這種需求基本上每3年翻一番。”

  歐洲衛星公司擁有并運營著70多顆衛星,該公司聘請波音公司為其子公司——O3b衛星網絡公司在中地球軌道(大約5000公里高度)打造一個新的衛星網絡。這個名為O3b mPower的網絡將于2023年在軌運行,是一個完全由軟件運行的衛星網絡,運營者可以根據市場需求分配帶寬。波音商業衛星系統公司總裁瑞安·里德說:“完全靈活的由軟件定義的衛星以前從未有過,客戶群體對其相當感興趣。”

  此外,波音公司還在著眼低地球軌道衛星網絡市場,SpaceX、一網公司、亞馬遜和其他寬帶衛星運營商也希望分一杯羹。

  據西班牙《國家報》網站8月22日報道,“星鏈”項目計劃發射1.2萬顆衛星,以提供覆蓋整個地球的互聯網服務,迄今發射了1740顆衛星。亞馬遜創始人杰夫·貝索斯出于同樣的目的,計劃發射3200顆衛星。

  另據特斯拉網站8月20日報道,SpaceX最近向美國聯邦通信委員會(FCC)提交了一份文件,披露了有關其“星鏈”項目升級版“第二代星鏈系統”的新細節,包括使用其“星際飛船20”將近3萬顆衛星送入軌道。

  該公司稱,第二代系統是為了補充SpaceX目前正在部署的第一代系統而設計,第二代“星鏈”衛星更重、更大、能產生更多電力,它們將被部署在9個高度(從海拔340公里到614公里)。

  美國非營利組織航天基金會8月30日發布的數據稱,全球太空經濟年收入在2020年增長了4.4%,達到4470億美元,參與的國家比以往任何時候都多。而且,自該基金會2005年發布太空報告以來,全球太空經濟增長了176%。預計到2040年,全球太空經濟年收入將從目前的4000多億美元增長至1萬億美元。

  太空垃圾不容忽視

  衛星頻頻上天,引發的太空垃圾問題也不容小覷。

  專家稱,太空垃圾的飛行速度可達每小時35888公里,會對地球造成越來越大的損害和威脅。

  《國家報》指出,這些垃圾來自廢棄衛星或衛星與其他物體相撞產生的碎片。歐洲空間局估計,地球軌道上約有7200顆衛星,但只有約4300顆在工作。另一項基于統計模型的估計表明,軌道上尺寸小于10厘米的碎片數量約為1.3億個,所有這些物體的總質量約為9400噸。

  西班牙天文學會專家戴維·加拉迪指出,目前產生太空垃圾的主要責任應由私營公司承擔,“SpaceX目前擁有最多活躍衛星,其次是一網公司”。

  對此,這兩家公司都提出在設備停止工作后將其清除。特斯拉官網報道稱,SpaceX計劃通過第二代“星鏈”系統來進一步減少太空垃圾——這些衛星將配備先進的推進能力,以盡量減少碰撞風險。

  西班牙加泰羅尼亞理工大學航空航天工程研究員米克爾·蘇雷達則指出,這些公司目前遵守規則,但深層問題在于相關立法。他說:“當你擁有的不是一顆衛星,而是數千顆衛星時,法律應該將你的衛星星座視為一個整體。如何清理這些星座,可能會帶來新的風險和挑戰,值得重視。”

  據英國廣播公司去年12月29日報道,為盡量減少太空垃圾,日本住友林業公司和京都大學發布消息稱,雙方已就研發世界上首顆木制人造衛星達成合作,擬于2023年發射。京都大學土井隆雄教授稱,木質衛星會在返回大氣層時燃燒殆盡,不會產生有害物質,對環境非常友好。(劉 霞)

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