簡 要

為了應(yīng)對(duì)日益嚴(yán)重的軌道擁堵問題，SpaceX 正式推出了“Stargaze”，這是一款新型的空間態(tài)勢感知 (SSA) 系統(tǒng)，旨在增強(qiáng)近地軌道 (LEO) 環(huán)境的安全性。

SpaceX希望通過提供透明、低延遲的數(shù)據(jù)層，激勵(lì)其他運(yùn)營商共同致力于飛行安全，并采取更嚴(yán)格的沖突規(guī)避措施。

/*內(nèi)容

軌道監(jiān)測的新方法

諸如將火箭殘骸留在近地軌道、運(yùn)營商在不共享軌道預(yù)測或與其他在軌衛(wèi)星協(xié)調(diào)的情況下操縱衛(wèi)星，以及各國進(jìn)行反衛(wèi)星試驗(yàn)等做法，都加劇了碰撞風(fēng)險(xiǎn)，因此亟需改進(jìn)太空交通協(xié)調(diào)。傳統(tǒng)方法通常每天只能觀測目標(biāo)有限次數(shù)，導(dǎo)致軌道預(yù)測存在很大的不確定性，而變幻莫測的太空天氣更使這種不確定性雪上加霜。

傳統(tǒng)的空間態(tài)勢感知 (SSA)嚴(yán)重依賴地面?zhèn)鞲衅鳎@些傳感器每天僅對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行幾次觀測，這往往導(dǎo)致軌道預(yù)測存在很大的不確定性。

相比之下，Stargaze 利用了分布在 Starlink 衛(wèi)星群中的近 3 萬個(gè)星敏感器。這些傳感器最初設(shè)計(jì)用于衛(wèi)星姿態(tài)控制，現(xiàn)在可對(duì)附近天體進(jìn)行持續(xù)觀測，每天探測到約 3000 萬次凌日事件。

這生成了一幅密集且不斷更新的低地球軌道 (LEO) 活動(dòng)地圖，使得在幾分鐘內(nèi)而非幾小時(shí)內(nèi)識(shí)別潛在碰撞成為可能。

技術(shù)性能和防碰撞

Stargaze平臺(tái)能夠自主聚合觀測數(shù)據(jù)，生成精確的軌道估計(jì)和預(yù)測。其關(guān)鍵特性在于能夠以業(yè)內(nèi)前所未有的頻率生成交會(huì)數(shù)據(jù)消息（CDM）。

• 檢測頻率：全船每天 3000 萬次通行。
• 延遲：結(jié)直腸癌篩查結(jié)果可在幾分鐘內(nèi)送達(dá)。
• 機(jī)動(dòng)檢測：該系統(tǒng)可以識(shí)別第三方衛(wèi)星的非協(xié)調(diào)機(jī)動(dòng)——這一能力在 2025 年底得到了驗(yàn)證，當(dāng)時(shí) Stargaze 系統(tǒng)僅提前 5 小時(shí)就使一顆 Starlink 衛(wèi)星避免了與不合作的航天器相撞。
• 數(shù)據(jù)共享：SpaceX 向任何向平臺(tái)提交自己星歷（軌跡）數(shù)據(jù)的運(yùn)營商免費(fèi)提供這些篩選結(jié)果。

理由：降低軌道碎片風(fēng)險(xiǎn)

隨著近地軌道上活躍衛(wèi)星、廢棄火箭殘骸和軌道碎片日益增多，Stargaze衛(wèi)星的發(fā)射顯得尤為重要。諸如反衛(wèi)星試驗(yàn)或未能共享軌道預(yù)測等不負(fù)責(zé)任的做法，加劇了凱斯勒綜合征（一種連鎖碰撞）的風(fēng)險(xiǎn)。SpaceX希望通過提供透明、低延遲的數(shù)據(jù)層，激勵(lì)其他運(yùn)營商共同致力于飛行安全，并采取更嚴(yán)格的沖突規(guī)避措施。

為了最大限度地保障所有在軌衛(wèi)星的安全，SpaceX 將通過其空間交通管理平臺(tái)，免費(fèi)向所有運(yùn)營商提供 Stargaze 衛(wèi)星的交通數(shù)據(jù)。?該平臺(tái)已與十幾家衛(wèi)星運(yùn)營商進(jìn)行了“封閉測試”，實(shí)現(xiàn)了低延遲的星歷共享和交會(huì)篩選。從今年春季開始，向該平臺(tái)提交星歷（軌跡預(yù)測）的運(yùn)營商，除了可以收到其他參與運(yùn)營商的星歷外，還將收到基于 Stargaze 數(shù)據(jù)的交會(huì)預(yù)測數(shù)據(jù) (CDM)。這確保了運(yùn)營商能夠以低延遲的方式獲取最佳的交會(huì)評(píng)估數(shù)據(jù)。

Stargaze系統(tǒng)在太空安全領(lǐng)域已展現(xiàn)出卓越的效用。2025年末，一顆星鏈衛(wèi)星與一顆正在進(jìn)行機(jī)動(dòng)的第三方衛(wèi)星發(fā)生近距離交會(huì)，但該第三方衛(wèi)星的運(yùn)營商并未共享星歷數(shù)據(jù)。在交會(huì)前五個(gè)小時(shí)，預(yù)計(jì)近距離交會(huì)距離約為9000米，這被認(rèn)為是安全的避碰距離，碰撞概率為零。

然而，在距離交會(huì)僅剩五個(gè)小時(shí)時(shí)，該第三方衛(wèi)星進(jìn)行了一次機(jī)動(dòng)，改變了其軌道，并將預(yù)計(jì)的避碰距離驟降至約60米。

Stargaze系統(tǒng)迅速探測到這一機(jī)動(dòng)，并將更新后的軌道發(fā)布到篩查平臺(tái)，生成新的碰撞檢測數(shù)據(jù)（CDM），并立即分發(fā)給相關(guān)衛(wèi)星。最終，星鏈衛(wèi)星在探測到該機(jī)動(dòng)后一小時(shí)內(nèi)便做出了反應(yīng)，規(guī)劃了規(guī)避機(jī)動(dòng)，將碰撞風(fēng)險(xiǎn)降至零。在如此短的時(shí)間內(nèi)，如果依賴傳統(tǒng)的雷達(dá)系統(tǒng)或高延遲的交會(huì)篩查流程，是無法實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的。如果對(duì)第三方衛(wèi)星的觀測頻率較低、碰撞篩查耗時(shí)較長，或者應(yīng)對(duì)措施需要人工批準(zhǔn)，那么此類事件可能無法成功避免。

盡管 Stargaze 系統(tǒng)顯著提升了運(yùn)營商安全飛行的能力，但運(yùn)營商必須頻繁共享其衛(wèi)星群的星歷信息。對(duì)于擁有機(jī)動(dòng)飛行器的運(yùn)營商而言，這一點(diǎn)尤為重要。

雖然 Stargaze 系統(tǒng)能夠比目前使用的任何其他系統(tǒng)更快地檢測到機(jī)動(dòng)動(dòng)作，但最權(quán)威的衛(wèi)星軌跡信息來源仍應(yīng)由運(yùn)營商自身提供，從而實(shí)現(xiàn)沖突規(guī)避并最大限度地減少碰撞規(guī)避操作。

Starlink 星歷信息?每小時(shí)更新并公開共享，所有其他運(yùn)營商也應(yīng)如此。一個(gè)恰當(dāng)?shù)念惐仁巧虡I(yè)航空：每天有數(shù)十萬架次的飛機(jī)起降，但它們之所以能夠避免碰撞，是因?yàn)樗鼈儠?huì)將自身位置和飛行計(jì)劃廣播給其他飛機(jī)。同樣，航天器運(yùn)營商也應(yīng)遵循共享其預(yù)測軌跡的這一最低標(biāo)準(zhǔn)。

希望這個(gè)系統(tǒng)真的能避免太空垃圾和航天器碰撞。

關(guān) 鍵 詞

#SpaceX #星空觀測系統(tǒng) #太空交通 #starlink #stargaze #態(tài)勢感知