趙爾東專欄》太空上的堵車

阿波羅太空船與聯合號的對接。(圖/NASA)

第六屆世界互聯網大會10月22日落幕，全球400多個項目參賽的「直通烏鎮」全球互聯網大賽也在當日舉行總決賽，參賽項目從3D列印，到智慧駕駛道路，涵蓋頗廣。

而以「共建生態智領未來──開啓汽車新時代」爲主題的2019世界智慧網聯汽車大會，則於22日在北京開幕，正在北京順義區打造中國首個5G全覆蓋的自動駕駛封閉測試場，佔地300畝的一期測試道路在會議期間投入使用。

會議上，在這「互聯網／物聯網＋5G通信＋人工智慧AI」時代，人們對目前和可預見將來的生活環境的方方面面，提出了許多解決方案與構想，包括車輛、船舶、飛機、行人的「堵車」與安全的問題。

談到「堵車」，繞地球飛行的近太空軌道（LEO）區，雖然飛行器遠比地球上各式各樣車輛稀少很多，卻也有「堵車」與安全問題，且尚未有多少解決方案，今年於美國夏威夷召開的「高等光學與太空偵查技術會議」上已被點名。美國太空總署NASA公開數據顯示，目前在LEO軌道上，約有50萬個彈珠大小的廢棄物和超過1億個1公分或更小的物件在繞地球飛行。即便在LEO的較高區域，例如離地2000公里軌道上，其平均飛行時速爲3萬6千公里，任何一個小碎片的碰撞都可能是災難。

較大的衛星「交通事故」也發生過，且造成數百萬美元計的損失，2009年2月10日美國銥通信網的33號衛星，與1960年代建造的俄國空間2251號衛星（早已停用）相撞而互相毀滅。當今的衛星軌道規範和追蹤技術較前先進，能夠追蹤多數人造衛星，與其他衛星的非故意碰撞多能避免，例如今年9月2日歐盟太空總署ESA及時移動一個地球觀測衛星，有驚無險地避免了與美SpaceX於今年5月才發射的「星鏈網Starlink」的組網衛星相撞（該星鏈網將有60顆衛星）。

製造與發射小人造衛星日趨商品化價廉物美，今後數年，巨大數量的較小人造衛星在太空組織互聯網之類的衛星羣會不斷出現（主要是美國的，中國也在跟進），太空LEO上的「交通事故」將比現在更難防止。

尤有甚者，任何相撞，特別是較小物件的相撞，會產生更多廢棄物，如此一生二，二生三的連環效應，終有一天，將導致NASA的最壞假設，亦即在LEO軌道上，衛星將寸步難行，NASA稱此最壞假設爲「克斯納症狀」（Kessler syndrome）。

據參加「高等光學與太空偵查技術會議」的專家Thangavelautham氏稱，以前的研究已能借由一種塗在衛星外壁的薄膜塗料「維破防護盾」（Whipple shields）來分散撞擊力，用以保護衛星，但該薄膜塗料只能保護來自不大於1公分大小碎片或物件的撞擊，對較大者，則要通過地面追蹤雷達及望遠鏡的預警，由地面站遙控受保護的衛星變軌才能避免撞擊。據相關Thangavelautham氏公開報導稱，NASA與美國防部尚難追蹤小於5公分大小的LEO物件。處理介於5公分與1公分大小之間的物件之碰撞危險盲區，有待更多創新與發展。

（作者爲太空工程師）