截至2024年7月,全球在轨运行卫星数量约为12,994颗。具体各类别/运营商的卫星数量情况如下:
1. Starlink(太空探索技术公司的卫星互联网项目):拥有6,111颗活跃卫星,占近一半的在轨卫星;
2. 地球静止轨道卫星(Geostationary):1,017颗;
3. 业余无线电卫星(Amateur radio):805颗;
4. OneWeb(卫星通信公司):628颗;
5. Strela(俄罗斯的卫星系列):565颗;
6. 军事卫星(Military):563颗;
7. 空间与地球科学卫星(Space & earth science):528颗;
8. 电视转播卫星(TV):410颗;
9. 立方体卫星(Cubesats):166颗;
10. 实验卫星(Experimental):146颗;
11. 地球资源卫星(Earth resources):141颗;
12. 格洛纳斯星座卫星(Glonass constellation,俄罗斯的卫星导航系统):141颗;
13. Flock(卫星群相关):132颗等。
不过,随着各国航天活动的不断进行,卫星数量处于动态变化中。例如,2024年“星链”卫星升空总数不断增加,截至9月25日已达到7077颗,其中2024年升空1417颗。中国的在轨卫星数量也在不断增长,截至7月已突破900颗。
那么多卫星,如果卫星退役了怎么办?
于是,人类设定了一个“卫星墓地”。
“墓地轨道”是国际空间碎片协调委员会为处理地球同步轨道卫星而制定的一种解决方案。由于地球同步轨道卫星离地球较远,在其寿终正寝后,推进系统性能的局限性使其不可能在寿命结束时再入大气层,因此将其提升轨道进入同步轨道上空 300 公里左右的空间,通常地球同步轨道高度约为3.6万公里,而“墓地轨道”位于地球同步轨道以上约300公里处。所以一般所说的“卫星墓园”的轨道高度大约是在3.63万公里左右。
这里就成为了退役卫星的“墓地轨道”。这样做既可以腾出宝贵的同步轨道位置,避免死亡卫星和正常卫星发生轨道碰撞,也能减少死亡卫星爆炸碎片带来的撞击风险,从而保证地球同步轨道卫星的正常工作。
中国的“实践 21 号”卫星曾被报道将一颗失效的北斗导航卫星拖入“墓地轨道”。2022 年 1 月,美国商业太空监测公司的分析发现,中国的“实践 21 号”卫星围绕并接近一颗失效的北斗二号卫星执行“近距离操作”后,将该失效卫星拖离地球同步轨道,进入了“超级墓地漂移轨道”。这一事件展示了中国在太空垃圾处理和卫星轨道控制方面的能力。
另外,风云 2 号卫星等也会在废弃后依靠剩余能量自动进入距地球 3 万公里以上的类似“墓地轨道”。
“墓地轨道”的存在对于太空探索和卫星运行具有重要意义。它在一定程度上缓解了太空垃圾的问题,减少了退役卫星对正常运行卫星的干扰和威胁。然而,这并不是彻底解决退役航天器的最佳方式,随着人类太空活动的不断增加,“墓地轨道”上的卫星数量也会逐渐增多,未来仍需要进一步探索更加有效的太空垃圾处理和退役卫星管理方法。
总之,“墓地轨道”是人类在太空探索过程中为处理退役卫星而形成的一种特殊区域,它在保障太空安全和卫星正常运行方面发挥着重要作用,但也面临着诸多挑战和需要不断探索改进的问题。