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星鏈大規模降軌研判分析與近況跟蹤
文 | 阮永井、徐帆江、劉立祥、劉帥軍、秦琰、嚴文勵、秦明宇(中國科學院軟件研究所)
一事件回顧
美國SpaceX公司星鏈工程副總裁邁克爾·尼科爾斯在2026年1月1日稱,計劃在2026年將運行高度約550公里衛星降至約480公里,引發了廣泛關注。
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圖1 邁克爾尼科爾斯在社交媒體平臺X的聲明
根據邁克爾·尼科爾斯在社交媒體平臺X(原推特)的聲明,“星鏈正在對其衛星星座進行重大調整,重點在于提升太空安全。我們將在2026年期間,把所有軌道高度約為550公里的星鏈衛星降低至約480公里(約4400顆衛星)。此次軌道層降低計劃正與其他運營商、監管機構以及美國太空司令部密切協調推進。”
二利弊分析
星鏈此次對4400顆衛星的降軌計劃,是巨型星座時代一次兼具危機應對與戰略前瞻的復雜決策。這一空前規模的主動軌道重構,試圖在緊迫的安全壓力、競爭格局與長期運營效能間尋求新平衡。客觀而言,此次調整利弊分析如下:
(1)所獲收益
① 空間安全領導地位
官方給的主要原因就是為了空間安全,通過此次計劃可將失效衛星的自然衰減時間從4年以上縮短到6個月以內,完全契合聯合國《空間碎片減緩指南》核心原則,且大大提高了標準。這一行為有助于星鏈搶先回應國際社會(尤其中國在安理會的直接批評)對巨型星座安全性的擔憂,從而塑造“負責任運營商”形象,潛在影響未來國際規則制定,可能進一步提高衛星離軌的標準。
② 資源搶占與壁壘構建
根據ITU“先占先得”原則,星鏈持續在480km運行可搶先占據并固化該高度的頻軌資源使用權,排擠后續競爭者。同時利用其大規模低軌運營的經驗和數據積累,形成難以復制的技術,后來者需面對更高的技術風險和協調成本,進而形成競爭壁壘。
③ 緩解監管與政治壓力
星鏈主動降低550km高度層(最擁擠區域)的衛星密度,回應美國FCC(聯邦通信委員會)及國際電聯對軌道擁堵的關切,降低監管干預風險。為后續申請Gen2、VLEO 等更大星座部署積累“良好記錄”。
④ 通信網絡性能優化
衛星軌道高度從550公里降至480公里,星地單向傳播時延減少12.7%,對于通過星間鏈路傳輸的端到端通信,該時延減少更為顯著。同時,軌道高度的降低減少了星地傳播損耗,地面接收信號獲得約1.18dB增益。
(2)需要開銷
① 在軌燃料消耗增大
軌道高度降低會使大氣阻力增加,導致軌道維持燃料消耗加快,縮短衛星壽命。基于天智巨星座研究平臺分析發現,560km軌道高度的星鏈衛星軌道日均衰減約101m,而485km軌道高度日均衰減約267m,相比而言衰減速率2.6倍。
② 衛星交會碰撞風險
星鏈4400顆衛星同步降軌將是目前人類史上最大規模在軌機動,近距離交會事件概率激增,一旦失控或碰撞將引發災難性連鎖反應。即使與各方協調,如此密集的遷移仍構成數月的“高風險窗口期”,對星鏈自主避碰系統(基于太空司令部數據的自動化系統)是終極壓力測試。
③ 遷移過程服務波動
星鏈已在全球超過155個國家區域開通服務,用戶數超過900萬。衛星大規模軌道調整可能導致局部區域信號覆蓋不穩定、網絡卡頓、斷連等,尤其在用戶密度較高的區域,短期服務體驗波動可能影響用戶留存與品牌口碑。
④ 輿論爭議與潛在監管風險
更低軌道使衛星可視亮度顯著提升,密集星群形成的光條紋將嚴重干擾深空觀測,已引發全球天文學家集體反對,同時星鏈降軌后使得其他衛星的發射窗口選擇更受限、更復雜,碰撞風險也相應增加。這些情況可能觸發部分國家出臺更嚴格的軌道運行限制政策。
三動機揭示
盡管星鏈官方宣稱是“為了空間安全”而做出此次軌道調整,但這禁不住推敲。綜合星鏈自2019年5月首發至今的在軌活動,及近期若干事件,我們分析其做出軌道調整的原因如下:
(1)軌道空間碰撞風險的后怕
2025年12月13日,SpaceX星鏈工程副總裁邁克爾·尼在社交平臺發文指出,酒泉衛星發射中心近期發射的一顆衛星與星鏈衛星STARLINK-6079(國際標識符2023-046AD)發生近距離交會,最近距離僅200米,險些釀成碰撞事故。
基于天智巨星座研究平臺研究發現,本次碰撞風險源是新發射的衛星2025-292A,該星首組TLE生成時間距離交會時刻不足14分鐘,導致SpaceX公司未能及時發現。雖然最終無事,但思之仍心有余悸,為星鏈星座大范圍降軌的直接原因。
基于天智巨星座研究平臺,統計了自2019年至今發射的非星鏈衛星首組TLE的軌道高度情況,如圖2所示,發現多數衛星發射的高度在500km以上。此外當前500-600km高度范圍存在5774個航天器(存在TLE數據),其中星鏈衛星有4375顆,占比約75.77%。當前450-490km高度范圍存在4035個航天器(存在TLE數據),其中星鏈衛星有3387顆,占比約83.94%。后續GW等其它星座也將在500km-600km區域內部署衛星。因此對星鏈衛星來說,480km附近的軌道比550km附近的更加“安全”一些。
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圖2 自2019年至今發射的非星鏈衛星首組TLE的軌道高度情況
(2)大量衛星遷移方案成熟
此次大規模降軌事件絕非毫無準備,而是歷經多次“降軌演習”及綜合評估后的決策。通過天智巨星座研究平臺分析發現,截至2026年1月1日,星鏈衛星發生過四次大量衛星軌道調整事件。最早追溯至2020年底的LEO-C1星座降軌2km、星座構型進行調整;最近發生的是2025年9月份左右,LEO-C4星座衛星降低了13.5km。星鏈的歷史“降軌演習”活動中,積累了充分的工程經驗,為此次星鏈構型調整事件做了良好鋪墊。
(3)頻軌資源的規劃
在2024年10月SpaceX提交給FCC的《Gen2 NGSO衛星系統修改申請說明》和《技術附件》中,SpaceX主要是對Gen2星座的軌道構型進行修改更新,主要訴求是降低申請的軌道高度。該修改申請文檔:“旨在為Gen2空間構型授權尋求幾項雖小但意義重大的軌道配置和運行參數更新,以改善太空可持續性,更好地應對不斷變化的需求,并更有效地與其他頻譜用戶共享頻譜”。最初申請的Gen2星座軌道高度分別為525km,530km以及535km,文檔中提出將軌道高度分別修改為480km,485km以及475km,如圖4所示。
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圖3 SpaceX提交FCC的星鏈Gen2星座修改申請文檔截圖
2024年下半年至2025年發射的衛星主要部署在475km~483km之間(除去近極軌軌道衛星和手機直連衛星)。可以看出星鏈早在2024年甚至之前就已經謀劃480km軌道高度區域。而在2026年1月9日,FCC批準了SpaceX部署另外7500顆第二代Starlink衛星。
(4)近期若干事件的促進
據CCTV國際時訊,當地時間2025年12月29日,中國代表在低軌道地球衛星問題安理會阿里亞模式會議上發言時表示:“個別國家的商業衛星星座肆意擴張,缺乏有效監管,帶來顯著安全挑戰。以馬斯克公司旗下的“星鏈”項目為例,“星鏈”在軌衛星超1萬顆,曾兩次迫近中國空間站致緊急避碰。近期,一顆衛星解體產生100多枚碎片,嚴重威脅缺乏控軌能力的發展中國家航天器。”星鏈希望通過將軌道高度由550km降至480km,縮短衛星由于不可控因素的再入時間,以回應衛星解體事件帶來的負面影響。
因此,星鏈在技術可實現的基礎上,利用此次大規模衛星降軌達到對國際批評的回應、頻軌資源的占據、國際監管的規避以及增加行業話語權等多方面的目的,一舉多得。
四大規模降軌的近況跟蹤
通過天智巨星座研究平臺對星鏈衛星持續跟蹤,發現這次大規模降軌事件早在宣布降軌計劃之前就已悄然進行。當前483km軌道高度附近穩定運行的衛星1547顆,其中20顆是由原559km軌道高度遷移而來。該降軌遷移事件最早追溯至2024年4月,遠早于邁克爾·尼科爾斯官宣時間(2026年1月1日)。該20顆衛星整體降軌過程如圖4所示。
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圖4 已降軌衛星軌道高度隨時間的變化
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圖5 2023-056B衛星軌道高度隨時間的變化
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圖6 2023-079U衛星軌道高度隨時間的變化
五總結
星鏈自2026年啟動的大規模降軌計劃,雖官方解釋為“空間安全”,實則是多因素綜合決策的結果。該計劃早在其向FCC提交的文件中已有預告,且當時所列原因并非空間安全。由此可見,官方說法更多是一種口號式宣傳。實際上,此前已有衛星開展相關技術試驗,加之歷史上數次大規模軌道調整,均為本次行動做好了鋪墊。而這一調整過程,勢必將對范圍內大量衛星的運行安全構成前所未有的挑戰。后續,本團隊將繼續基于天智巨星座研究平臺對星鏈衛星的降軌情況進行持續跟蹤。
>End
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