2013-07-18 第 104 期
俄失控卫星在北美上空进入稠密大气后彻底燃尽,不然可能会有碎片坠入青海。据俄罗斯媒体最新消息,俄GEO-IK2军用测地卫星在昨日进入致密大气层后已彻底燃尽,并没有像此前报道的那样坠入中国青海省。 GEO-IK2是一颗军用测地卫星,用于测定地球上某一点的精确坐标、地球形体和地球重力场参数。测地卫星在民用领域可用于地球板块运动、潮汐等地球地理研究,可用于预报地震和海啸等自然灾害;在军用领域则主要为洲际弹道导弹"瞄准"服务。由于地球并不是规则的球体,各地重力场是不均匀的三维分布,当洲际导弹要打击敌方加固指挥中心、导弹发射井等硬目标时,需要较高的打击精度,这时测地卫星的数据就必不可少。 GEO-IK2测地卫星属于GEO-IK卫星系列,是俄罗斯研制的新一代测地卫星,卫星载荷包括泰利斯公司的SADKO雷达测高仪,激光反射器、GLONASS和GPS接收器。卫星质量约1400千克,其中包括一部分用于轨道维持的推进剂。目前各国航天器的轨道维持基本使用甲基肼类推进剂,Geo-IK2卫星也不例外。虽然肼类有剧毒,但可存储的特性让它在很长时间成为长期多次工作的卫星火箭发动机的唯一选择。由于GEO-IK2卫星预定轨道为1000公里高度的太阳同步圆轨道,大气阻力还没有光压影响大,因此其携带的推进剂仅有25千克。这么少量的携带量,即便卫星坠向地面,剧毒推进剂很大一部分会在卫星解体时挥发或燃烧,对地面危害不会太大。 GEO-IK2军用测地卫星结构图。俄罗斯于2011年2月1日17时整,自普列谢茨克发射场使用"轰鸣"运载火箭发射了GEO-IK2测地卫星。按预定计划,GEO-IK2卫星会在当天18时36分进入预定的1000公里高度圆轨道。但俄罗斯地面测控系统未能在预定轨道发现卫星,也联系不到卫星。反而美国北美防空司令部很快追踪到这颗卫星,当时它处于近地点319公里、远地点1053公里、倾角99.5度的椭圆轨道上。2月2日,俄罗斯航天部门通过努力,在失联14小时后又与GEO-IK2卫星建立联系。调查结果显示,"轰鸣"运载火箭的"微风KM"上面级发动机第二次点火后提前关闭,导致卫星进入了错误的轨道。 尽管与卫星建立了联系,但GEO-IK2卫星自身携带的推进剂太少,不足以支持其变轨机动至预定轨道。当年2月24日,俄罗斯国防部正式宣布放弃GEO-IK2卫星,此后它的轨道越来越低,至今年初出现坠入地球大气层的可能。 根据space-track网站转载的北美防空司令部轨道参数,本月15日下午GEO-IK2卫星轨道已经降低到130公里左右,卫星再入在即,随后北美防空司令部再没有发布新的轨道数据。不过根据16日晚上俄罗斯空天防御部队太空监测中心的资料显示,莫斯科时间7月15日18点零5分(北京时间22点05分),GEO-IK2卫星再入大气层并彻底烧毁。这样看来,当时卫星是在北美上空再入大气层,但在落地前与大气摩擦、烧毁燃尽,并没有像此前报道的那样会继续落入我国青海地区。 美国的太空监视系统目前已有能力跟踪全球所有卫星、以及尺寸较大的太空碎片。 2008年,美国曾使用标准3拦截弹击毁自家的US-193号失控卫星,全面检验了太空监视和反导拦截系统的可靠性。尽管是一场虚惊,但通过这个事件,我们不能不对美国的太空监视能力表示钦佩。美国从冷战时代起就大力建设多个太空监视系统,在本土建有5座"铺路爪"大型陆基相控阵雷达,1套由3个VHF雷达发射站和6个接收站组成的"太空篱笆"空间探测系统,还有遍布全球的光学跟踪站。近年美国还在大力建设SBIRS和STSS两个天基太空监视系统,SBIRS和STSS的卫星装有高灵敏度的红外探测器,可以发现不明卫星。美国的太空监视设备完善,加上几十年持续监视积累下来的数据,使得其太空监视能力远远超过其他国家。GEO-IK2卫星发射失败后,俄罗斯人自己都与卫星失去联系,但美国北美防空司令部却可以在第一时间内发现和测算出GEO-IK2卫星的轨道。 正是依靠强大的太空监视能力,美国曾在08年2月21日调动宙斯盾舰,使用标准3拦截弹,成功击毁自家的US-193失控卫星。US-193卫星的情况与本次的GEO-IK2卫星类似,也是未能成功进入预定轨道,在太空漂浮2年后有坠入地面的危险。 美国拥有多套"铺路爪"大型陆基相控阵雷达,这些雷达不仅可以提供导弹预警,还能监视太空物体。 我国航天测控雷达,与美国“铺路爪”相比还是过于袖珍,无法建立全面且全天候太空监视系统。相比之下,我国虽然多次进行反卫星拦截试验,今年还全球独家进行了高轨反卫星试验。但这些只是证明了拦截弹技术的进步,反卫星更重要的是太空监视能力。因为各国军用侦察卫星的轨道都是不公开的,拦截前需要进行识别和持续跟踪,甚至需要在目标卫星发射升空之日起就进行监视。 这次俄罗斯GEO-IK2卫星可能坠落青海,我国相关部门并没有发出预警,这可能是因为没有先例,但更可能是此前确实没有建立对GEO-IK2卫星的跟踪。我国正在建设太空监视系统,目前观测设备少、性能差,只能在必要时有效监视部分轨道,为载人航天等重点任务保驾护航,无法满足常态化战备值班、全面监视天空的要求。 无论反卫星、或是拦截洲际导弹,都需要完善的太空监视能力。而这次俄罗斯失控卫星可能落入青海,也为我国敲响了警钟。面对越来越多的太空垃圾,以及大型陨石的威胁,我国也应尽快建立一个有效的太空监视网络,保护人民群众的人身和财产安全。 我国有关部门没有发出预警,可能是因为没有先例,但更可能是因为并无对GEO-IK2的跟踪。我国目前太空监视系统只能在必要时有效监视部分轨道,无法满足常态化战备值班要求。无论反卫星、或是拦截洲际导弹,都需要完善的太空监视能力。而这次俄罗斯失控卫星事件也为我国敲响了警钟。 |