2024年底,海南文昌國際航天城衛(wèi)星超級工廠主體結(jié)構(gòu)正式封頂,預(yù)計(jì)將于2025年6月進(jìn)入投產(chǎn),年產(chǎn)或許能達(dá)到1000顆衛(wèi)星。很多人可能會(huì)好奇,修建一個(gè)每年能生產(chǎn)1000顆衛(wèi)星的工廠,真的有這個(gè)必要嗎?
答案是:當(dāng)然有必要。
從1957年蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星至今,人類累計(jì)發(fā)射了20000多顆衛(wèi)星(其中包括發(fā)射到其他星球上的衛(wèi)星),目前依然在軌道上正常運(yùn)行的衛(wèi)星有14000多顆,這些衛(wèi)星來自世界上106個(gè)國家和各類組織。
不同功能的衛(wèi)星會(huì)在不同的軌道高度運(yùn)行。
通訊衛(wèi)星通常在近地軌道上運(yùn)行,高度在 200~2000千米之間;負(fù)責(zé)定位和導(dǎo)航服務(wù)的衛(wèi)星通常在中高軌道上運(yùn)行,高度在2000~20000千米之間;再往高處就是35786千米的同步軌道,在這個(gè)高度運(yùn)行就意味著衛(wèi)星的運(yùn)行周期與地球的自轉(zhuǎn)周期相同,這可以讓衛(wèi)星對地球的同一區(qū)域持續(xù)地進(jìn)行觀測,因此這一軌道高度是氣象觀測類衛(wèi)星的絕佳選擇。
在這些軌道中,近地軌道是最容易送達(dá),也是發(fā)射成本最低的衛(wèi)星軌道,所以,絕大部分地球衛(wèi)星都在近地軌道上服役。2024年,全世界總共發(fā)射了2679顆衛(wèi)星,其中就有2587顆在近地軌道上運(yùn)行,美國就占2231顆。
美國之所以能夠發(fā)射比較多的衛(wèi)星,主要是憑借一家名叫SpaceX的太空探索技術(shù)公司。這家公司憑借“星鏈”計(jì)劃,在2024年一共發(fā)射了1986顆衛(wèi)星,而這些衛(wèi)星全部被布置在了近地軌道上。截止2024年,“星鏈”項(xiàng)目已經(jīng)有6800多顆衛(wèi)星保持活躍,然而SpaceX公司聲稱,預(yù)計(jì)未來會(huì)在近地軌道上部署42000顆衛(wèi)星,以形成自己的星鏈網(wǎng)絡(luò),目的是為客戶提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。
不難發(fā)現(xiàn),如果往后每個(gè)組織或者國家都像SpaceX那樣向近地軌道不停地發(fā)射衛(wèi)星,那么近地軌道很快就會(huì)變得相當(dāng)擁擠。過多的衛(wèi)星勢必會(huì)影響地面的天文觀測,并帶來其他影響。因此已經(jīng)有許多天文學(xué)家開始呼吁世界各國與各組織合理部署衛(wèi)星計(jì)劃?;蛟S用不了多久,近地軌道衛(wèi)星的部署將會(huì)受到嚴(yán)格管控。所以,許多大國都試圖在明確的管控條例出具之前,盡可能多地發(fā)射屬于自己國家的衛(wèi)星上去占領(lǐng)“市場”。
如果未能搶占先機(jī),當(dāng)近地軌道衛(wèi)星數(shù)量飽和時(shí),之后的衛(wèi)星就只能發(fā)射到空間更寬松的中高軌道上。但將衛(wèi)星發(fā)射到中高軌道上,發(fā)射成本會(huì)大大增加,而實(shí)際交付效率卻大大降低,這是每個(gè)國家都不愿接受的結(jié)果。
值得一提的是,不僅軌道空間存在競爭,根據(jù)國際電信聯(lián)盟(ITU)的規(guī)則,衛(wèi)星信號頻率也是“先到先得”的。
因此,就目前來看,各國衛(wèi)星的“頻軌”競爭非常激烈。而在這種與時(shí)間賽跑的緊張境況下,海南文昌衛(wèi)星超級工廠的修建顯然是非常迫切且必要的。
近年來我國航天科技突飛猛進(jìn),衛(wèi)星產(chǎn)量大幅提升,未來對于衛(wèi)星發(fā)射的需求更是無法估量。因此,年產(chǎn)1000顆衛(wèi)星并不夸張,對于正處于航天事業(yè)發(fā)展浪頭上的中國來說,這只是一個(gè)開始!
(作者怪羅先生為科普類公眾號“怪羅”的主要編輯)
(編輯 朱杭琪)