一顆失蹤近半個世紀的衛星,突然給地球發信號了。這事兒聽著夠神奇吧?可全球科學家沒一個高興的,反而愁眉不展。這到底是怎么回事?背后藏著啥讓人揪心的隱患?
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僵尸衛星
2012年年底,無線電發燒友圈炸了個小驚雷。英國康沃爾郡的業余無線電操作員菲爾·威廉姆斯,在掃描237兆赫茲波段,抓到了組奇怪的脈沖信號。信號每4秒循環一次,強度時強時弱。
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他把數據分享出去,圈子里人一比對,得出個讓人難以置信的結論:這信號來自LES-1衛星。
這顆衛星是美國1965年發射的,已經失聯快46年了。誰能想到,被認定為太空垃圾的它,居然還能“復活”發信號。
咱們倒回半個多世紀前。當時冷戰正酣,美國空軍和麻省理工聯手,搞了林肯實驗衛星系列。LES-1是這個系列的頭炮,體重31公斤,邊長30厘米左右,像個大號魔方。
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它的任務很明確,測試X波段通訊技術,方便跨洋聯系歐洲盟友,還能防信號被截獲。
發射時出了岔子。本計劃把它和另一顆衛星,送到高點1.5萬公里、低點2800公里的橢圓軌道。結果火箭助推級電路出問題,第三級沒分離,衛星最后卡在2700公里高的近圓軌道上。
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剛開始它還挺給力,傳了些測試信號,證明X波段確實靠譜。
可沒過多久,衛星開始不受控地翻滾,大概率是附著的火箭電機打亂了平衡。地面工程師反復發指令,想穩住它,卻一點用都沒有。
1966年信號開始時斷時續,1967年徹底失聯。美國空軍歸檔后,直接宣布它失效,任由它在軌道上飄著當垃圾。
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當時冷戰期間,各國發射衛星都跟趕工期似的。美國的LES系列一口氣搞了九顆,LES-1失靈后,他們很快轉向UHF頻段。1967年發射的LES-5進入同步軌道后表現穩定,1976年的LES-8和LES-9還用上了放射性同位素熱電機,徹底擺脫了太陽能的局限。
這些后續衛星慢慢完善了衛星通訊技術,現在我們用的衛星電話,不少基礎技術都源自這里。
衛星為啥能“復活”?
LES-1“復活”的消息傳開后,天文學界立馬忙活起來。林肯實驗室和NASA都介入了,反復驗證軌道參數和信號頻率。最后確認,衛星還在原軌道上,每90分鐘繞地球一圈,信號只在陽光照射時出現。
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大家最納悶的是能源問題。這顆衛星靠太陽能電池和蓄電池供電,還有溫度保護機制,溫度太低就會斷電休眠。失聯快46年,電池怎么可能還能用?難道是有外星力量介入?
科學家翻遍舊設計文檔,又做了無數次模擬,終于找到答案。根本不是什么奇跡,就是衛星內部出了短路。這么多年過去,電池或者電路老化劣化,意外把太陽能板和發射器直接連在了一起。
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衛星一直在軌道上翻滾,只有當太陽能板對著太陽時,才能產生微弱電流,驅動發射器發信號。
翻滾帶來的間歇曝曬,就形成了每4秒一次的脈沖。說白了,這就是個故障導致的偶然現象,沒有任何高科技含量。
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確認真相后,大家的興奮勁瞬間褪去。這顆衛星除了發點沒用的脈沖,沒有任何現代應用價值。它就像個在太空里瞎晃的“老古董”,除了占地方,啥用都沒有。
太空垃圾隱患
科學家們發愁,核心不是這顆衛星本身,而是它背后的太空垃圾隱患。近地軌道早就不是凈土,而是堆滿了各種“太空廢棄物”。
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有組公開數據很直觀。近地軌道上,小于1厘米的碎片約有1.28億塊,1到10厘米的有90萬塊,大于10厘米的有3.4萬塊。
這些碎片看著小,速度卻能達到每秒7到8公里,比子彈快10倍還多。一粒沙子大小的碎片,就能打穿衛星外殼,威力相當驚人。
舉個實際例子。2009年,美國“銥33”號工作衛星,和俄羅斯一顆報廢的“宇宙2251”衛星撞上了。瞬間炸出2000多塊可追蹤的大碎片,還有無數小碎片。
這些新產生的垃圾,成了近地軌道的移動威脅。國際空間站為了躲它們,多次調整軌道,宇航員出艙作業都得提心吊膽。
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LES-1的情況更棘手。它所在的2700公里軌道,空氣阻力幾乎可以忽略不計。這意味著它能在軌道上飄幾百年,甚至上千年。而且它不是孤例,時間來到2020年,同系列的LES-5,也出現了類似“復活”情況,發著沒用的信號卻占著頻譜資源。
其實這些年國際上也沒閑著,有些國家嘗試過用機械臂抓取、網捕等方式清理碎片,但技術還不夠成熟,成本也高,沒法大規模推廣。
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而像LES-1這種早期“無設計”的僵尸衛星,更是清理難度中的“硬骨頭”,它們沒有自毀裝置,軌道位置又關鍵,想處理都沒好辦法。
現在各國還在往太空送更多衛星。美國星鏈計劃打算發射4.6萬顆,截至2025年1月已經發了7000多顆。
2024年一年,就有316顆星鏈衛星墜入大氣層,2025年1月又有120多顆墜落。近地軌道就這么大,衛星和垃圾越堆越多,碰撞風險只會指數級上升。
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更麻煩的是,早期衛星都沒設計自毀或脫離軌道的機制。它們就像占著車道的報廢車,不僅擋路,還隨時可能和正常行駛的“車輛”撞上。一旦發生連鎖碰撞,近地軌道可能會被徹底堵塞,未來人類想發射新衛星都難。
這顆失聯46年的衛星突然發信號,看著是件奇事,實則是給人類敲了記警鐘。太空不是無限的垃圾桶,我們扔出去的每一件“太空垃圾”,早晚都會反過來給航天事業添堵。
現在聯合國已經在推動相關指南,要求新衛星必須配備自毀或脫離軌道的設計。
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中國在這方面做得很到位,發射衛星時會提前規劃末期處置方案,盡量減少太空碎片。反觀美國早期的一些項目,發射時比較隨意,現在得花大力氣補課。
但面對已經飄在太空的那些“老垃圾”,目前還沒有成熟的清理技術。LES-1的信號雖然微弱,卻在反復提醒我們:太空探索不能只圖眼前便利,可持續發展才是關鍵。
未來人類還想往太空走得更遠,還想建月球基地、探索火星,太空垃圾問題必須解決。
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