各国发射了那么多卫星,发射数量有没有饱和点?会相撞吗?

发布网友 发布时间：2023-04-01 22:00

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热心网友 时间：2023-12-15 23:46

目前来看发射的卫星数量远没有达到饱和点，人类从上世纪50年代开始发射卫星，到当前只发生了一次卫星相撞事件，但相撞的原因也不是因为太空卫星饱和，更不是因为轨道拥挤。

或许我们在浏览地球周边太空垃圾的图片时，会发现环绕着地球四周的卫星、碎片密密麻麻数以万计，在如此拥挤的轨道上很容易就发生碰撞。其实这类图片是经过比例放大处理的，将地球缩小再将卫星放大，如果按照实际的比例来计算，地球要比卫星大N多倍，图片上的卫星肉眼根本无法呈现，就像我们人体与细菌的比例。

世界各国在发射卫星时，基本都会进行登记，且会进行相应的轨道计算，在各自固定的轨道上运行，各走各的路基本不会发生碰撞，除非轨道计算错误，就像当年美国与俄罗斯卫星相撞，就是因为美国的卫星轨道计算错误而导致的，不过这种实在是小概率事件。

外太空卫星轨道并不是固定的一个平面，而是360度无死角都可以运行，宽度无限，高度层无限，与地球的平面道路是完全不同的。当然也不排除未来卫星越来越多，产生碰撞的可能性，因为某些保密军用卫星可能并不公开轨道，一旦发生碰撞，危害的不仅是自身，产生的碎片也会波及周边卫星。

各国发*那么多卫星，发射数量有没有饱和点？会相撞吗？

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*的。

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：

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：

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。

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*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。

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。

早前，俄罗斯的一颗卫星就和美国的卫星相撞了，所以，地球外太空卫星数量越来越趋向饱。而且空间比我们计算的更少，这是由于入卫星等航天器爆炸，碰撞解体产生的碎片数量极多，占用的空间很大，小小的一个碎片也会对同轨道或交叉轨道上的卫星产生致命的伤害。

现在 科技 还没有好办法清理地球周围的太空垃圾，这使以后发生卫星等航天器的发射和在轨运行的风险系数越来越大。特别是对太空行走，修理太空飞船的宇航员来说，危险更大。

最后说点个人想法，人类 科技 发展，从污染地表，地下，到地球太空中去了。我不知道 科技 的终极目标是什么。

地球的外太空是一个巨大的空间，从目前人类发射的各类人造卫星数量来看，想要达到饱和还为 时尚 早，但是并不是高枕无忧。相反， 绕地轨道安全问题已经迫在眉睫，因为越来越多的太空垃圾已经严重威胁到人造卫星的安全！

我们知道人类发射的各类卫星都是有寿命的，一般情况下，这些寿终正寝的卫星都会进行报废处理，并且通过地面控制逐渐降速，直到坠入大气层变成一缕青烟，极个别燃烧不尽的也会准确的控制落地点（比如太平洋），从而保证地面的安全。但是这是理想中的情况，浩瀚的绕地轨道，需要极其精确的控制，任何一个环节出现一点纰漏都有可能导致故障出现，比如卫星失控、卫星零部件脱落等无控制的物体在太空轨道上飞行， 这些物体飞行速度极快，将给其它正常服役的卫星造成极大的安全威胁。

历史 上，也多次发生过太空垃圾对太空航天器造成威胁的事故，比如1983年，美国“挑战者号”航天飞船与一块直径0.2毫米的涂料剥离物相撞，导致舷窗损坏，不得不暂停工作。1986年，“阿丽亚娜”号火箭进入轨道后爆炸，火箭残骸导致两颗日本通信卫星“命丧黄泉”！.......

据欧洲航天局的数据，目前人类能跟踪到的太空垃圾有2.23万块，但是无法跟踪和没有发现的个头更小的太空垃圾难以估算。这些太空垃圾就像是无数个“**”，它们无控制高速飞行，互相碰撞，可能还会产生更多的垃圾，已经威胁到未来人类的太空计划。 有科学家做过测算：目前太空轨道上每个飞行物发生灾难性碰撞事件的几率为3.7%，这个概率对于造价昂贵的太空飞行器来说实在是太高了！

鉴于目前太空垃圾的威胁，不少国家已经将清理太空垃圾计划提上日程，比如日本宇宙航天研发机构和欧洲航天局分别计划在2022年和2025年尝试开始太空垃圾回收工作。还有科学家提出通过激光销毁太空垃圾；此前，瑞士一家机构也尝试发射类似于太空垃圾捕捉器的飞行器，不过效果一般。

答：目前人类发射的人造卫星超过5000颗，其中在工作的有2000多颗，地球轨道上的卫星数量是有饱和点的，但是现阶段还远远达不到饱和，只有一些特殊的轨道成为宝贵空间资源，比如地球同步卫星轨道空间。

在2009年2月11日，美国一颗商用通信卫星和俄罗斯一颗已经报废的军用通讯卫星在西伯利亚上空相撞，轨道高度434公里，成为人类目前为止唯一一次卫星相撞事件，但这只是小概率事件。

现如今，人类已经发*5000多颗卫星，其中还有2000多颗在工作，其余的要么坠入大气层烧毁，要么推离原来的轨道成为失控的卫星。

一颗卫星在地球轨道上运转时，由于误差的存在，实际轨道和设计轨道都会存在偏差，而且随着时间的推移偏差越来越大，为了保证两颗卫星不至于相撞，以及频率互不干扰，各国在发射卫星时会向国际电联报备和登记。

对于一般的地球轨道，由于轨道空间是三维的，加上时间就是四维，轨道高度100公里以上都可以安放人造地球卫星，比如国际空间站的轨道高度大约在350公里左右，考虑撞击风险和频率干扰风险的话，两颗卫星的轨道一般会留一定余量，这样算下来的话，地球轨道上的卫星饱和数目是非常高的，远远高于目前的数量。

但是对于一些特殊轨道来说，有着极其重要的应用价值，比如地球同步轨道的作用非常大，同步轨道的高度是固定的3.6万公里，并且在赤道上方，理论上的话同步轨道就只有一条，所以能安放的卫星数量非常有限。

根据国际上的规定，地球同步轨道上最多只能安放1800个人造地球卫星，相当于每两颗卫星间的距离要保持1000公里以上，每个卫星的漂移范围±0.1°，以避免相撞和相互干扰。

一些特殊轨道在国际上根据一套规则来分配给各个国家来使用，同时这种分配还循序先到先得的原则，如果你需要的轨道空间被其他国家占用了，那么你只能通过购买或者租赁的方式来获得已分配出去的卫星轨道空间，要么只能选择次之的轨道空间。

比如美国GPS中基本的24颗卫星，包含了6条轨道，每条轨道有4颗卫星，实现全球GPS全天候覆盖；而我国的北斗导航卫星用了35颗，其中一个原因在于，定位卫星需要的一些近地轨道被其他国家的定位卫星占了，我们只能选择更高的轨道，于是就需要更多的卫星来实现全球的全天候定位。

2018年的数据，全球共发射空间飞行器461个，459个成功，其中人造地球卫星占比为95%，其他的是货运飞船和空间探测器，近几年各国对太空的 探索 活动加强，尤其是一箭多星技术的成熟，人造地球卫星的发射数量也在剧增。

宇宙空间那么大，可以随便发射卫星，是不会相撞的。因为发射前都得计算好卫星轨道，各个卫星的轨道都不尽相同。

我认为地球温室效应，环境遭到破坏和各国发射的卫星有直接关系。40年前地球空间环境多好呀，40年全球科级极速发展，地球环境极速变化，我分析和近几十年发射的卫星有直接关系。

先上图：

上图就是最近几十年人类发射的各种太空垃圾分布图，1957年地球外太空几乎什么都没有，但到了2018年，地球周围已经被太空垃圾包围了！是不是很吓人？

千万不要被这张图吓到了，这只是示意图，示意图很难反映真实情况。就像我们经常看到的太阳系小行星带分布这密密麻麻的小行星，实际上小行星带里的小行星相聚非常遥远，如果按照真实比例，我们根本看不到小行星带的存在。两颗小行星的平均距离都在几十万公里以上，比地球月球之间的距离还要远！

太空垃圾分布图也是如此，上面的图片显然已经做过处理，把地球缩小太空垃圾放大，实际上地球外太空非常广阔，如果按照真实的比例，你根本看不到太空垃圾的存在！

截止目前人类发射的人造卫星大概5000颗，仍在工作的有2000颗左右，这个数量远没有达到饱和状态。理论上如果人造卫星足够多，确实有可能达到饱和然后发生相撞。不过实际上这种情况基本上是不可能发生的，人类也用不了那么多的卫星。而且卫星的服役年限都是有限的。

人类发射人造卫星等时，都会经过计算然后统一登记，理论上并不会出现碰撞事件。不过 历史 上美国和俄罗斯发射的卫星确实出现过碰撞的情况，不过并不是因为卫星太多太密集了，而是计算上的失误导致的，这是非常小概率的事件！

所以，完全不用担心卫星在太空中发生碰撞，这种小概率事件完全可以认为不可能发生！就像人类发射的探测器经过小行星带时，从来不会考虑会撞到小行星，因为即使科学家刻意让探测器撞上小行星，也是非常困难的！

这位题主的担心有点多余了，不说别的，咱们单论这个卫星的造价，那就是一大笔钱啊，还不要说后续的发射升空、管理维护、运营维修等等。

这么一大笔钱砸下去，怎么舍得让别人的卫星给撞坏呢？

随着1957年前苏联将人类第一颗人造卫星被送入太空后，人类活动的空间就不再被*于大气圈内部，走向了一个新的空间。从那之后，人造卫星经过了六十多年的发展，人类发射的卫星已经开始服务于我们的日常生活，而不是仅仅*于军队与科研领域。诸如导航、卫星电视、无线通讯等人类赖以生存的领域，卫星无时无刻不再发挥着作用。

率先揭开与苏联太空竞赛的美国前总统肯尼迪就留下一句名言: “谁控制了宇宙，谁就控制了地球;谁控制了空间，谁就控制了战争的主动权。”

美国现任总统特朗普在任内组建太空军，并在一次演讲中表示自己的太空国家战略 “承认太空就像陆地、天空和海洋一样，是一处会展开战斗的领域” 。

如果太空是战场的话，那卫星就是这片战场的前哨和碉堡。

既然是这么重要的领域，卫星的管理维护和使用早就形成了一套完善的制度保证。

首先是卫星由谁管理的问题。

我们知道，研发与发射人造卫星花费巨大，任何商业公司也无法承担这项花费，所以发射人造卫星往往是国家行为。（当然现在马斯克创建的私人航天公司spaceX液具备了发射卫星的能力）而各个拥有人造卫星发射入轨能力的国家都有相关的机构进行相应的管理。例如美国的国家航空航天与宇宙航行局，也就是我们常说的NASA，它所担负的责任就是管理一切从美国领土上发射的航天器，这其中也就必然包括人造卫星。西欧国家的卫星发射基本上都归欧洲航天局（也就是ESA）节制，毕竟西欧国家国土面积比较小，寻找一个合适的卫星发射基地是一件比较困难的事情。俄罗斯近年来由于发射成本比较低，所以常年担负国际空间站的运输任务。而俄罗斯的本国航天管理中心则是RKA。而我国的管理机构当然是中国国家航天局啦。

其次则是这些机构如何管理卫星的正常运行的问题。

各国航天局在发射运载火箭前一般要提前向相关国际组织提交卫星与火箭的飞行大致路线图，避免出现意外事故与事故后如何追责的问题。这些机构在卫星在轨运行后的日常工作就是操作卫星进行一系列的科研、民生等相关方面的研究与系统的维修与调试，这项工作看起来非常枯燥，但稍不注意就会酿成大祸。

最后则是地面站点是否需要进行设备的升级与更换。

一般来说，更换新的设备是一般机构应当完成的日常任务。但是，卫星的地面设施是不能干轻易更换的。人造卫星的监控与操作设施基本上可以说是专机专用，倘若随意进行更换，不出意外还好，一旦出现问题，后果则是用亿来衡量的损失。所以，无论是硬件还是软件，卫星的地面设施都是不可以随意升级的。

简单说一下卫星分哪几种：低轨道（LEO/200-2000km）；中轨道（MEO/2000-20000km）；地球同步轨道（GEO/36000km）；长椭圆形轨道；

其中 比较稀缺 的轨道资源就是地球同步轨道,因为轨道的周期与地球的自转一样，所以你可以理解成卫星相对于地球是同步禁止的，所以这个轨道上的资源是一个萝卜一个坑！ 同步轨道的卫星资源总共只有180个 ，是要国际电联同统一分配的。

然后就是其他轨道，低轨道目前理论来说是饱和不了的，因为这个轨道的卫星如果寿命即将终止，他们会把卫星推向地球，然后再大气层里燃烧干净。

中轨道比低轨道好一些，不会像低轨道那么快掉入大气层，也不像同步轨道那么稀缺，所以很多通信卫星，导航卫星等等都是在中轨道运行的。

我国的北斗卫星就是运行在中轨道。

还有一个比较奇葩的长椭圆形轨道，他用来覆盖地球两极的是对同步轨道的一个补充。而且长椭圆形轨道的卫星入轨比其他轨道要麻烦多了。

最后，总结一下，地球的轨道资源 大部分是富裕 的，要说有饱和点的就是同步轨道，而且国际上是谁先占位置就是谁的原则，对一些后进的航天大国很不利，只能等其他卫星退役了你才能补上去。

至于 相撞 问题，卫星只要是可控的都可以避免相撞，就是多次避让变轨会消耗使用寿命。真的需要注意的是太空垃圾，虽然都是小碎片，但是速度快，一小片就能报废一个卫星！