最近有專家在《GPS世界》雜志上專門著文稱，19% 的被跟蹤空間物體（空間碎片）威脅著 GPS 和其他 GNSS 衛星。雖然 處在中地球軌道（MEO） 中的空間碎片比 LEO 中的少得多，但前者的風險可以說更大，因為 GPS/GNSS 對我們幾乎所有的技術及其應用都至關重要。
一、所存在的風險
GNSS 衛星，對于相關的經濟和國家安全的福祉和平穩運行至關重要。在歐洲、美國、中國和俄羅斯尤其如此，因為他們已經大量應用衛星導航所提供的定位、導航和授時 （PNT）服務，如果沒有互補的地面系統加以增強，無法有效保障獲得來自太空的信號所提供重要的 PNT 服務。
雖然空間碎片對中地球軌道 (MEO) 中的 GNSS 造成損害的可能性遠低于低地球軌道 (LEO) 的衛星，但此類事件的后果會高得多。一顆衛星的丟失將是一個問題；多顆衛星受損，將是個重大問題，會出現難以想象的混亂，國家安全受到損害，以及對于 GDP 的嚴重經濟影響使這種風險往往變得不可接受。對于那些認為發生碰撞概率低、我們不必擔心 MEO衛星安全的人來說，2021 年 3 月的伽利略避撞機動應該是一個警鐘。為此我們需要立即采取必要的行動。
二、問題產生的背景
就像核裂變反應一樣，空間碎片的問題開始很小，然后呈指數增長，因為每次碰撞都會產生更多碎片，進而可以與其他物體發生碰撞。在長達60 多年來的 6500 次太空任務，形成了圍繞地球運轉的 1 億個空間碎片，結果造成了400 多次因為碎片產生事件。令人震驚的是，在未來八年里，隨著超過 1萬 顆衛星（是現在數量的 17 倍）計劃發射，它們所造成的悲慘遺產將令空間世界活動黯然失色。
圖 1. NASA ORDEM v3.0 軟件的空間密度輸出，2021 年 5 月 25 日。（圖片：NASA）
MEO 碎片環境的密度比 LEO 低 100 倍。圖 1 所示的 LEO 軌道碎片空間密度（直到高達 2000 公里）表明，LEO 可能是引發失控連鎖反應的位置。這很容易導致空間區域如此危險，以至于它實際上會阻斷進入 GPS 星座所在的 MEO。雖然 MEO 的碎片情況要好得多，但仍有 4021 個被跟蹤的碎片物體可能影響 GPS 和其他 GNSS 衛星。 因為未來LEO的軌道碎片碰撞將導致MEO中更多的碎片，情況肯定會變得更糟。如圖 2 所示，高度橢圓軌道僵尸衛星、軌道器和空間碎片物體，可能發生的這類碰撞將 LEO 碎片推入 MEO 的原因。
對一般 MEO 空間碎片數量的貢獻來自發射系統和其他因素。 早期的 GPS 衛星（Block II/IIA/IIR）使用內部軌道插入發動機，以避免在從轉移軌道移動到 MEO 時，在運行軌道范圍內留下不受控制的推進器級。出于生存能力的原因，它們還被部署了足夠的燃料以進行幾次主要的軌道移動。不幸的是，后來的GPS版本使用了單獨的軌道插入級，這些級在軌道附近漂移并且攜帶的燃料更少，導致避免碰撞的可能機動更少。
使用 CelesTrak 可視化界面提取由聯合部隊空間司令部第 18 空間控制中隊 (18 SPCS) 捕獲的空間態勢感知數據，揭示了 MEO 更加可怕的圖像。在地球軌道上的 21266 個跟蹤對象中，有 157 個是活動的 GNSS 衛星，如圖 3 所示。
圖 3. 活動的 GNSS 衛星。（圖片：Celestrak）
自 1978 年以來，空間軌道碎片數量一直被視為人類最大的太空問題。重要的是盡可能多地制定政策和程序，以防止問題更快地惡化。然而，即使我們人類要完全抵制看似自然的沖動去污染我們所到之處，與現有碎片的碰撞將繼續增加軌道上危險物體的數量。主動碎片清除 (ADR) 是唯一的解決方案。越早開始，我們都會越安全。與海洋和網絡空間一樣，軌道空間也遭受著公共場所面臨的悲劇。每個人都想使用它，但沒有人擁有它，沒有人負責確保它得到照顧和維護。因此，用戶行為難以控制，環境也經常受到影響?？赡苤С炙杏脩舻淖畲罄娴恼袨槭墙鉀Q問題的默認答案。
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