俄罗斯摧毁自己的卫星后,美国能做什么

2021年11月19日上午11:15
王婷/《今日物理》
劳拉Grego
麻省理工学院核科学与工程系斯坦顿核安全研究员

周一早些时候,宇航员登上了国际空间站不得不躲起来在运输车上,危险的太空碎片从附近经过。这些碎片是俄罗斯使用从地面发射的反卫星(ASAT)武器故意摧毁一颗报废卫星时留下的。根据五角大楼的说法,俄罗斯没有提供测试的提前警告。

这不是第一次有国家故意摧毁卫星,不过谢天谢地,这种情况很少发生。后反卫星武器测试在冷战时期美国和苏联自行暂停了此类试验美国在1985年摧毁Solwind卫星后退出,苏联在1982年最后一次测试共轨反卫星武器后退出。中国在2007年摧毁风云1C卫星打破了这一22年的暂停,美国紧随其后,在2008年使用导弹防御拦截系统摧毁了一颗失败的卫星。印度在2019年使用类似的技术摧毁了一艘它宣布自己已经加入了“太空强国精英俱乐部”。

俄罗斯本可以选择以一种将危险碎片最小化的方式进行这次测试,但却摧毁了一颗相对较大的卫星在大约480公里处这个高度足以保证一些碎片在轨道上停留数年。据报道,本周被击毁的卫星是“宇宙1408”,重约2200公斤,是2007年中国击毁的“风云1C”卫星的2.5倍。这个测试产生了40000块碎片大到足以在碰撞中损坏卫星,尽管这些卫星大多太小,无法可靠地跟踪。

到目前为止,美国太空司令部已经从“宇宙1408”的破坏中编录了大约1500个可追踪的碎片,尽管碎片影响的全貌可能需要几天或几周才能清楚。宇宙1408号被摧毁的轨道高度与美国“太阳风”卫星的轨道高度相似,“太阳风”卫星的碎片花了10年时间才清理干净。

600多颗现役卫星包括国际空间站在内的美国卫星的轨道高度在400到500公里之间,这可能会对这些碎片造成伤害。这些轨道上的卫星每90分钟绕地球一圈。分手时产生的太空碎片不会停留在一个地方,它随着时间的推移而演变和传播一些碎片可以被踢到更高的高度。(下图显示了卫星破坏产生的碎片将如何在数年内演变。)这种不负责任的行为将使太空对所有用户来说更加危险和昂贵。

被毁卫星碎片演化图

《今日物理》,王婷报道

危及宇航员和卫星的碎片并不是唯一的问题。反卫星武器有可能引发或加剧地球危机以一种难以预测或管理的方式。现在已经不是解决这场军备竞赛的时候了。

美国国务院发言人内德·普莱斯(Ned Price)说:“我不想提前采取我们可能采取的具体措施,我们的伙伴和盟友可能会采取的具体措施,但我们将继续明确表示,我们不会容忍这种活动。”这是令人鼓舞的,但几十年来,美国一直拒绝对反卫星武器进行有意义的限制。

可以做些什么呢?12年前,我们在UCS出版了保护天空报告提供了美国应该采取的10个明智的步骤来提高太空的安全性和可持续性,不幸的是,其中大多数仍然是相关的,尚未采取。

这些问题并没有变得更容易解决。反卫星武器技术,包括俄罗斯本周展示的直接上升武器,正在激增。虽然发展太空的国家都认识到这类武器带来的危险,但它们现在似乎还没有准备好放弃它们。使这一挑战显著复杂化的一个因素是,最近用于攻击卫星的技术构成了美国地面导弹防御远程核导弹的核心。事实上,虽然名义上是美国的导弹防御系统,这些系统构成了一个庞大的反卫星能力库.对中国和俄罗斯来说,美国可能会发展天基导弹防御系统,并希望展示其否决此类系统的能力,这一可能性对它们尤其构成威胁。这些反卫星武器是实现这一目标的一种方式。因此,核心安全问题完全与核武器和导弹防御问题联系在一起,这些相关问题很可能必须同时解决。

这需要一段时间。然而,与此同时,还有其他方法可以安装护栏。第一步:联合国可以这样做谈判禁止动能反卫星试验.我是一个团体的成员,该团体一直呼吁发展太空的国家实施这样的禁令。就在几周前,11月1日,联合国大会投票决定设立不限成员名额工作组“通过负责任行为的规范、规则和原则减少空间威胁”,这可以作为本次讨论的场所。5个国家投票反对成立该小组,其中包括俄罗斯和中国,表面上是因为俄罗斯和中国表达了偏好就是以联合国裁军谈判会议为会场,通过具有法律约束力的手段来解决这些问题。但他们还是可能参与。

作为第一步,各国可以而且应该单方面宣布它们不会破坏或摧毁卫星。事实上,这是欧盟发起的一项核心条款外层空间活动国际行为守则该公约要求签署国下定决心,除非在特殊情况下,否则不这样做。虽然这一努力在2015年失败了,但美国已经审查了《治罪法》,并准备就此进行谈判。

不幸的是,如果事情按照目前的情况发展,这次试验更有可能助长美国国内要求研制新型武器来应对这种“新”威胁的呼声,而不是推动军备控制的努力。新武器对促进安全几乎没有什么作用,但足以推动军备竞赛。建立一个强有力的程序来解决太空安全问题的努力并没有取得太大成功,因此这就导致了一个充满紧张局势和缺乏护栏的环境。这次有什么不同吗?也许是这次测试的大胆,还有商业太空活动的巨大增长投资,可能是最终打开这把锁的钥匙。希望如此!