人类发射了这么多的卫星为啥只发生了一次相撞？

人类发射的卫星之间会相互碰撞么？应该如何解决？~

人造卫星是人们为了通讯、气象监测、导航、侦察、测绘、农业、环保等各种不同的需求，通过火箭发射到地球不同的轨道，实现围绕地球运行的人造装备。在人们的印象中，地球上空的宇宙空间非常辽阔，应该会容纳非常多的卫星体，那么有没有一个承受最大数量的饱和点呢？答案是肯定的，因为可以围绕地球运行的外围有效轨道毕竟是有高度区间限制的。


卫星轨道
在发射卫星之前，必须要根据不同的用途，来确定卫星围绕地球运行的轨道，不同的运行轨道距离地球的高度也就会有一定的差异。国际上，通常依据距离地球不同高度区间的轨道范围，将卫星轨道划分为低轨、中轨和高轨3个大的区域。


当然，低轨也不是越低越好，因为根据万有引力公式和向心力公式：
万有引力公式：F引 = GMm/ (r*r)
向心力公式：F向 = mv*v / r
我们可以计算出卫星围绕地球能够做匀速圆周运动，所需要的最小速度：
v= ( GM/r )^(1/2)
r为距离地心的距离，可以看出，距离地面越近，则所需要的沿着轨道切线方向的最小速度就越大，而通过火箭给这个卫星的初始速度就越大，所需能量就越高，达不到这个速度卫星就会坠落回地面。同时，在距离地面100公里以下时，地球的大气层密度还是很大，虽然只为海平面上空空气密度的一百万分之一，但是对于卫星来说，在这个高度以下，卫星运行过程中表面与空气分子的摩擦依然较大。因此，在1960年第53届巴塞罗那国际航空联合大会上决定，将地表以上100公里以上的空间确定为航天空间，就是为了确保航天器最大限度地减少与空气之间摩擦带来的损耗或者损毁几率。


按照国际惯例，将120公里以上、2000公里以下的空间确定为低轨道区域；将2000公里以上、20000公里以下的空间确定为中轨道区域；将20000公里以上的轨道确定为高轨道区域。当然也不是越高越好，因为距离地面距离过高，当超过3.6万公里之后，由于运动速度会低于地球的自转速度，而且难以成像，应用意义就不大了。处于不同高度轨道的卫星，其主要用途存在着一定的差异：
低轨道卫星，分辨率较高，主要用以侦察，但是寿命较短；
中轨道卫星，分辨率中等，主要用于地球资源测量，寿命介于低轨卫星和高轨卫星之间；
高轨道卫星，分辨率较低，但覆盖区域很广，寿命也长，主要是地球同步卫星，开展同一区域连续性监测。
卫星的发射
由于不同高度的卫星，在发射过程中所需的时间有长有短，而且需要克服的地心引力所做功的大小也会不一样，因此对于三种高度的轨道卫星，在将它们送入预定轨道时，必须采用不同的能源供给方式。


对于低轨卫星来说，发射过程相对简单，一般只需要一级火箭就可以实现，当关闭一级火箭发动机时，足以能够提供卫星围绕地球运行的轨道切向线速度。
对于中轨卫星来说，所需要的能量供给比低轨卫星要多，因此从发动机加速的时间选择和节约能源的角度出发，则较多地采取前期发动机主动提供推力、发动机关闭依靠惯性滑行、然后在一定的时间节点上再次发动机点火加速3个阶段，一般通过二级火箭进行发射。
对于高轨卫星来说，所需要的能量供给更大，其前期发射阶段和中轨卫星一样，通过一、二级火箭发机动主动提供推力、惯性滑行和再次点火加速3个阶段，将卫星送入转移轨道。此后，通过精密计算调整卫星的飞行姿态和轨道参数，当卫星在预定点火圈运行到远地点时，三级火箭点火再次对卫星进行加速，同时改变运行方向，进入地球同步轨道。
卫星的饱和点
卫星在运行过程中，由于引力波动、高能粒子冲击以及其它一些因素的影响，其实际运行轨道与设计轨道之间不可避免地会产生一些细微的偏差，而且距离地球越远、运行时间越长，这种偏差就会逐渐放大，而且卫星的调整一般都带有一定的滞后性，因此国际上对于地球同步卫星的要求，需要卫星与卫星之间的距离一般要大于1000公里，漂移范围要在±0.1°之间。因此，国际上对于同步卫星的最大饱和点的设定在1800颗，目前全世界已经发射了同步卫星300多颗。


而从全部高度的轨道卫星来看，距离地面越近的轨道，所能容纳的卫星数量越少，如果以1000公里为分隔线，那么地球所以航天空间所能容纳的人造卫星数据应该在4万左右，目前全球共向太空发射人造卫星近7000颗，仍在太空中的有3600多颗，与上限还有较大的差距。但是4万这个数值仅是理论计算出来的结果，而实际上由于卫星运行轨道偏离可能具有一定的突发性，以及由于卫星发射带来太空垃圾的影响，实际上应该达不到这个数量。
在已经发射的近7000颗人造卫星之中，目前已经失效的就有5000多个（包括已经完成使命坠入地球和尚未坠入地球的），仅有1000多颗仍在运行，而留在太空中不再运行的卫星就有2000多颗，这些都已经成为“太空垃圾”，对新发射卫星以及已经发射卫星的运行带来巨大隐患。在2009年，美国一颗商用通信卫星与俄罗斯一颗已报废的通讯卫星就在空中发生了碰撞，随着人类发射卫星数量的增多，这种因不可控因素带来的卫星相撞事件估计还会上演。


总结一下
卫星围绕着地球运行，即需要稳定的轨道线速度，也需要根据不同的用途所匹配的轨道高度。在确保可用性、精准性和安全性的前提下，卫星之间必须要保持必要的安全距离和漂移角度，所以地球上空人造卫星的数量肯定存在着饱和点，初步估算这个数量在4万颗左右。而在不可控因素以及众多太空垃圾的影响下，随着人类发射卫星数量的增多，卫星相撞的现象的几率会越来越高，这也成为世界各国航空航天事业发展中必要要面对和尽量解决的重大问题。

曾经我们的科技较为落后，抬头仰望广阔的天空，只能抱着好奇心，根据自己所看到的进行幻想和猜测。也正是好奇心的驱使下，人类的科技水平不断进步，人类终于实现了登月，并且看到了外太空的真实面貌，开辟了航天领域的新纪元。有了科学技术这一得力助手，人类能够探索更多的未知事物，这些未知事物的出现不断地吸引我们，这才有了动力使我们对外太空有了更深入的了解。


失去踪影的卫星，变成太空垃圾
虽然对于浩瀚的宇宙来说，人类十分渺小，就算对于宇宙仅是表层的了解，人类也从未放弃过！每年各个国家都会向外太空发射大量的探测器，目的是为了防止小行星对地球的撞击和观察其他文明的存在。


人类探索外太空的旅程可以从1957年发射的第一颗人造卫星说起，发射成功后便有越来越多的人造卫星进入太空中。根据数据显示，现在外太空大约有790颗卫星，它们一直在围绕着地球工作，不过也有一些卫星在工作过程中渐渐失去了踪影。其中有一颗消失了50年的卫星，突然向地球发射神秘信号，是外太空的外星人在操纵吗？


科学家感到好奇又害怕，为何这颗消失许久的卫星，会突然活跃起来？是外星人的计谋？还是它在暗示什么？现仍有很多人造卫星在为人类做贡献，而有些却已然成为太空垃圾，漂浮在太空中。而这颗本应该消声觅迹的卫星，为什么会突然发射神秘信号？引发了不少人的思考。


消失卫星发射信号背后的原因
这颗卫星是Les-1，很多人表示并没有听说过这颗卫星，因为它在最初发射时，由于出现了各种问题导致没有按照固定的轨道正常运行，随后被人类抛弃到太空中。令人意外的是，时隔50年后，已被认定为太空垃圾的卫星，再次活跃起来发射信号。


这颗卫星引起了众多人的讨论，有人猜测这都是外星人的安排。毕竟这颗卫星已经失联50年了，这一次发射信号一定有什么秘密，很多人相信外星人是真实存在的。
这颗卫星传输的信号是被一名威廉的科研人员发现的，将它和其他信号进行对于，发现这颗卫星传来的信号具有很强的节奏感，每相隔4秒向地球发送一次信号，行为极其反常，如果是太空垃圾不可能会发出信号，这一发现轰动了整个科学界。


这颗卫星的突然活跃让科学家不断研究，有人认为这仅仅是一个巧合，也有人是外星人的密谋，又或许是外星人在警告人类而发出的信号。不过这些说法都太荒诞了，毕竟人类至今尚未寻找到外星人的痕迹，这一切也仅是猜测罢了。对于这一现象，科学家尚无法解释。

自1957年前苏联发射第一颗人造地球卫星以来，人类已向太空发射了接近一万颗人造地球卫星。这些卫星有的已坠落到地球大气层，留在太空的大约有5000颗，这其中的大多数也已停止工作成为太空垃圾，只有1000余颗卫星还在继续工作。

有时候看卫星在太空中的分布图，会看到密密麻麻的一片。这时候有人会想，这么多卫星在太空中，它们会不会撞在一起？这种想法目前看过于担心了，卫星高速飞行的区域里实际上非常空旷，空旷到什么程度呢？可以进行一下简单的计算。地球的表面积大约是5.1亿平方千米，假设太空中存在的人造地球卫星数量为5000颗，即使将这些卫星平均分散在地球表面上，每10万平方千米上才有一颗卫星，10万平方千米大约相对于一个浙江省的面积了。更何况这些卫星的轨道半径还要大于地球的半径，并且轨道也有高、中、低之分。可以想象得出卫星运行的空间是多么空旷了。

更何况，牛顿给出的万有引力定律规定了在同一轨道上绕地球转动的卫星，不论它们质量大小，都具有相同的线速度大小及绕地公转周期。人们发射卫星的时候，往往要借助地球自转的线速度，这样除了极个别的极地卫星，人造地球卫星基本是自西向东转。这样就保证了即使在同一轨道上运行的人造地球卫星，它们也是朝着一个方向以同样的速率运动，不存在后面的卫星追上或撞上前面卫星的可能。

要使两颗人造地球卫星在太空发生碰撞，需要满足非常苛刻的条件。一是两颗卫星的轨道不在同一平面上，并且两轨道还要有交点；二是两卫星恰好同时运动到了交点位置。由于太空是非常的空旷，故发生卫星相撞的概率是非常低的。不幸的是，这样的事情还真的发生过一次。在2209年，美国的一颗正在服役的铱星卫星和俄罗斯的一颗已经废弃的卫星在太空发生了撞击，这是人类历史上的第一次卫星相撞事件，撞击制造出大量的碎片威胁着其他的卫星。

如果将各种细小的碎片考虑进去，太空中的人造物体遭到撞击的概率要陡然提升。在设计宇航员的宇航服时就要充分考虑被太空垃圾撞击的可能，庞大的空间站也要做好陨石撞击防护。国际空间站引以为傲的观景窗就曾被细小的颗粒撞出一个直径大约7毫米的“陨石坑”。这些小的颗粒不像卫星那样，它们难以被人类追踪，卫星、空间站也难以及时调整姿态或轨道躲避这样的撞击。若是两颗能够被人类追踪到的卫星，发生这样撞击的可能性就要小多了。

每个卫星在被发射上天之前。设计者都将卫星设计的有自己特定精准的轨道位置，即使卫星众多，相撞的概率极低。

因为每颗卫星都会有自己的运行轨道，所以只要不偏离轨道，就不会跟其他卫星相撞。

因为所有的卫星都有特定的轨道。想要发射卫星，必须在特定的轨道，每个轨道都要登记的。

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黄冈市13343534533： 为什么全世界发射了 这么多火箭卫星 却没射下来一颗星星呢?？
崔审邦瑞： 因为星星会闪

黄冈市13343534533： 人类发射了那么多卫星火箭,为什么没有把天上的星星射下来?？
崔审邦瑞： 应为星星闪呀闪的,躲开拉:)

黄冈市13343534533： 为什么人类发射了这么多火箭,没有一艘射中星星呢?？
崔审邦瑞： 如果能射中遥远的星星,中国人就登月了,也不至于发射个月球探测器要半个月才飞到月球轨道. 肉眼看到的星星的体积比地球还大几千几万倍,那么多火箭射程根本就到不了

黄冈市13343534533： 为什么发射了那么多卫星上天没把星星打下来呢 - ？
崔审邦瑞： 星星就是恒星 和太阳是一个级别的 而人类发射的卫星目前都只在太阳系以内,当然碰不到星星啦

黄冈市13343534533： 人类为何发射了几千颗人造地球卫星? - ？
崔审邦瑞： 因为有那么多的用途,人类要探索太空,要监测地球,要掌握其他国家的情况,所以要去发射卫星.第一颗被正式送入轨道的人造卫星是前苏联1957年发射的人卫1号.从那时起,已有数千颗环绕地球飞行.人造卫星还被发射到环绕金星、火星...

黄冈市13343534533： 人类为什么只把卫星往月球上发射 - ？
崔审邦瑞： 人造卫星在正常飞行时,基本不需要动力,是依靠发射时火箭的推力,把卫星送入事先计算好的轨道中,依靠惯性飞行就行了.由于人造卫星的轨道高度一般不是太高,多少会受到外层稀薄大气的影响,轨道高度会逐渐下降.所以在卫星上一般还会携带少量的燃料,再装上几台小型发动机,用来调整卫星的姿态,并过一段时就升高卫星高度,维持轨道高度.这类燃烧目前都是化学燃料,如液氢或肼类物质等.地球大气层外没有氧气,燃料自己无法燃烧,所以还要携带一些氧化剂,使燃料燃烧.氧化剂一般是液氧.因为卫星携带的燃料是有限的,所以卫星都有寿命.燃料用完后,卫星的轨道高度会越来越低,直到坠入大气层烧毁.

黄冈市13343534533： 人类为什么只把卫星往月球上发射?为什么不发射到别的星球上? - ？
崔审邦瑞： 因为月球是离地球最近的一个星体,发射到月球是最容易的事,而发射到别的星球上,要困难的多,目前人类的技术还没有发展到,所以暂时不会发射到别的星球上.

黄冈市13343534533： 人类向太空发射了这么多颗地球卫星,它们在太空里就没理由相碰吗? ？
崔审邦瑞： 低地球轨道(距地面2000公里以下)的卫星有与太空垃圾碰撞的可能性,但是高轨道、同步轨道(距地面36800公里)的碰撞概率极小,因为高轨道、同步轨道的卫星还不是那么太多,而且分布间隙也比较大.

黄冈市13343534533： 人类不断向外太空发射卫星,地球的质量不是变小了吗 - ？
崔审邦瑞： 不会变小的. 向太空发射各种人造卫星不会减少地球质量.因为只要没有离开地球引力范围,不管是运载火箭还是人造卫星,最终都会返回地球大气层,回到地球的怀抱. 向外太空发射航天器,整个运载火箭也终将回到地球,真正离开地球的只是其中的星际探测器,只占整个发射质量很小一部分.最大的也只有几吨.而整个发射质量可达数千吨. 这点失去的质量不会对地球有任何影响. 相反,地球的质量每天都在增加.这些增加的质量主要是流星.据观测资料估算,每年降落到地球上的流星体,包括汽化物质和微陨星,总质量约有20万吨之多. 所以,因为发射航天器而损失的地球质量,远没有因为流星进入地球而增加的质量多.

黄冈市13343534533： 迄今为止,人类发射的卫星已经有很多了,那么多卫星在太空中运行,会? ？
崔审邦瑞： 首先,每个卫星的轨道都是已知的,各个国家发射卫星都会避开其他卫星轨道. 然后,国际上有个组织叫“国际电信联盟(简称ITU)”,这个组织管理卫星轨道,所有国家发射前要要申请,有他们核准和管理. 最后,各个有发射能力的国家都会检测近地太空,主要是检测太空垃圾的轨道. 当然啦,百密一疏的事情也是有的,卫星被太空垃圾撞坏的也有的,不过确实是小概率事件.