问题

马斯克否认「星链」占用地球空间轨道,称地球轨道空间能容纳数百亿颗卫星,如何评价他这一说法?

回答
埃隆·马斯克否认“星链”占用地球空间轨道,并声称地球轨道空间能容纳数百亿颗卫星,这一说法引起了广泛的讨论和争议。要评价他的说法,我们需要从多个角度进行深入分析,包括轨道力学、卫星部署的实际限制、其他航天活动的考量以及对太空可持续性的影响。

1. 马斯克说法的核心:轨道容量巨大

马斯克的核心论点是,地球轨道是一个极其广阔的空间,目前的卫星数量相对于其潜在容量来说微不足道。他通常会引用地球轨道的总容积,并将其与“星链”等星座的卫星数量进行比较,得出结论:目前的卫星数量对轨道空间的影响可以忽略不计。

2. 评价马斯克说法的多维度分析:

a) 轨道力学的理论基础:

轨道是一个三维空间,而非二维平面: 马斯克强调的是轨道的“空间”。从理论上讲,地球轨道确实是一个巨大的三维空间,存在着从低地球轨道(LEO)到地球静止轨道(GEO)以及更远的各种轨道高度和倾角。每一颗卫星都占据特定的轨道参数,并且在这些参数下以特定的速度运行。
轨道可以被“填充”到何种程度? 理论上,如果仅仅考虑物理空间上的容纳能力,并且忽略其他所有因素,那么地球轨道确实可以容纳非常多的物体。卫星的尺寸相对轨道空间来说很小,它们在各自的轨道上以不同的速度运行,在特定时刻的重叠概率并不高。
“几百亿”的数字从何而来? 这个数字可能是基于对地球轨道所有可行轨道参数进行粗略计算得出的。例如,考虑不同高度的轨道层,以及每层轨道中可以容纳多少颗以不同间隔运行的卫星。但这个计算通常是高度理想化的。

b) 实际的卫星部署限制与挑战:

虽然理论上的空间巨大,但在实际操作中,卫星部署和轨道利用并非如此简单,存在着诸多限制:

轨道高度的选择性:
低地球轨道 (LEO): “星链”主要部署在LEO(约300550公里)。这个高度的轨道空间相对“拥挤”,因为它是各种服务(通信、遥感、空间站)的常用区域,也更容易受到大气阻力的影响。在LEO中,保持数千甚至数万颗卫星不发生碰撞,需要非常精确的轨道控制和管理。
中地球轨道 (MEO) 和地球静止轨道 (GEO): 这些轨道也各有其用途,并且有其特定的窗口和限制。GEO轨道是固定通信和广播卫星的黄金区域,其可用位置非常有限。MEO轨道常用于导航卫星。
轨道“拥挤”是指可用的、安全的、有利可图的轨道位置,而非纯粹的物理空间。
轨道控制和避免碰撞 (Debris Mitigation):
动态轨道: 卫星并非静止不动,它们在各自的轨道上高速运行。轨道之间的“安全距离”是动态变化的。要确保数百亿颗卫星不相互碰撞,需要极其复杂的跟踪、预测和规避机动系统。
空间碎片: 地球轨道已经存在大量的空间碎片,这些碎片也以极高的速度运行,对现有和未来的卫星构成严重威胁。新增大量卫星,即使它们本身不碰撞,也增加了与现有碎片发生碰撞的风险。
Space Situational Awareness (SSA) / Space Traffic Management (STM): 要管理如此庞大的卫星数量,需要一个全球性的、高度发达的太空态势感知和太空交通管理系统。目前,这样的系统还在发展中,并且规模远不足以应对“几百亿”颗卫星。马斯克自己也承认星链需要大量的协调。
发射窗口和部署能力:
火箭发射能力: 即使有“几百亿”颗卫星的设计,也需要有足够的火箭运载能力来将它们发射到轨道。SpaceX 的 Starship 旨在实现大规模低成本发射,但即便如此,将如此庞大的数量送入轨道也是一项巨大的工程挑战。
部署速度和间隔: 卫星需要以一定的间隔部署,以避免在发射和部署过程中发生碰撞。这需要精细的规划和控制。
星座设计的实际需求:
覆盖和性能: 星链等巨型卫星星座的设计是为了提供全球覆盖和高带宽服务。它们需要部署在特定的轨道高度和倾角上,以优化性能。这限制了可以在特定轨道层部署的数量,以保证信号的连续性和低延迟。
并非所有轨道都适合所有服务: 例如,低延迟通信需要低轨道,而长期通信则适合静止轨道。不同服务的需求会“瓜分”可用的最佳轨道资源。

c) 对现有航天活动的影响:

干扰其他用户的信号: “星链”在LEO部署了大量卫星,它们会发射无线电信号。这可能会干扰地面上的射电望远镜(用于科学研究)以及其他可能使用相似频段的卫星通信。
可见性影响: “星链”卫星在日落后和日出前的夜晚,会反射太阳光,形成可见的“火车”或“串珠”现象。这困扰了天文学家,影响了天文观测,也影响了普通公众的夜空观赏。虽然SpaceX已经采取了一些措施(如降低卫星亮度),但问题依然存在。
轨道“使用权”的感知: 尽管空间广大,但在某些高度和轨道倾角上,可用的“优质”轨道资源并非无限。例如,GEO轨道上已经接近饱和,新的卫星需要仔细规划位置以避免干扰。LEO虽然广阔,但特定高度层仍会因部署需求而产生“拥挤”感。

d) 对太空可持续性的长期考量:

空间碎片生成: “星链”寿命结束后会衰减并坠入大气层烧毁,但任何失败的卫星或火箭残骸都可能成为空间碎片。部署数万甚至数十万颗卫星,一旦发生故障或碰撞,将产生天文数字般的碎片,对所有太空活动构成长期威胁。
熵增的宇宙法则: 尽管马斯克强调空间广阔,但从长远来看,每一次发射、每一次运行、每一次任务失败,都在为太空增加更多的“东西”,增加了混乱度。如果不对太空活动进行有效管理和规划,最终可能导致轨道环境的不可持续。
“谁拥有”轨道空间? 尽管国家和国际组织有监管框架,但大规模的私人太空项目部署,也引发了关于太空资源所有权、使用权和管理权的讨论。

3. 总结与评价:

理论上可能,但现实复杂得多: 马斯克关于轨道空间容量巨大的说法,在纯粹的物理空间概念上可能是成立的。地球轨道确实是一个巨大的三维空间。
忽视了关键的实际限制: 然而,他的说法在很大程度上忽略了实际的卫星部署、运行和管理所面临的严峻挑战。这些挑战包括:
轨道控制和避免碰撞的复杂性。
对现有天文观测和科学研究的干扰。
太空碎片管理的长期风险。
并非所有轨道都适合所有服务,存在“优质”轨道资源稀缺的问题。
太空交通管理的必要性和技术挑战。
“占用”的定义: 马斯克的观点似乎是将“占用”定义为“物理上完全堵塞某个区域”,而许多人则将“占用”理解为“显著增加了风险、干扰或限制了其他用户的有效利用”。从后者来看,“星链”等巨型星座已经对轨道环境和用户造成了影响。
“负责任的太空探索”的权衡: 马斯克及其SpaceX无疑是推动太空商业化和创新的重要力量。但他们的扩张速度和规模也迫使我们思考如何在追求进步的同时,确保太空的长期可持续性和安全性。他的说法更像是一种对现状的“辩护”,强调其行为的“正当性”,而不是对所有挑战的全面回应。

因此,评价马斯克的说法,需要认识到其论点中有理论上的合理性,但同时必须强调其严重低估了现实世界的复杂性、技术限制以及对太空环境和未来活动的潜在影响。他的说法更像是一种“技术乐观主义”的表达,而非对整个太空生态系统负责任的考量。

网友意见

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1. SpaceX和NASA签订的太空航行安全协议,星链的安全距离是5公里。马斯克这番言论,他的法务与NASA就不会答应。

2. 央视之前有专题说过这个事情,当时的结论是在保证航天器安全的情况下,近地轨道只能有6万颗卫星。而按照目前各国的计划,2029年近地轨道的卫星数就将达到5.7万颗。

3. 而且这6万颗只是说安全,并不是说没干扰,理论上轨道更低的卫星可以轻松干扰更高轨道的卫星工作,比如亚马逊索贝斯的蓝色起源卫星星座发射到距地球表面约590公里轨道,而处于550公里轨道高度的星链卫星正好能够对柯伊伯卫星造成信号干扰。为此亚马逊一直在向NASA抗议,两家老板吵架也不少次了。

4. 对于通信卫星太空占位,其实是有规定的,《外层空间条约》以及后续的附属法律协议说明,卫星轨道这种不可再生且有限的资源需要通过申报与协调下的“先到先得”,负责机构是国际电联(ITU)。任何一个主体,无论国家还是公司,在获得了某一轨道面后,就有权利要求后续发射的卫星对其卫星进行规避。

5. 可马斯克在向国际电联申报时撒了谎,声称首批实验微信2年到期后会主动落入大气层销毁,但依然还有近半数在挂着。

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对此问题,几年前星链计划出台后,我就觉得是个潜在的问题,甚至是个刻意的计划。后来为此特意咨询了几个航天领域的朋友,本以为会得到专业解答,没想到得到的依然都是 “值得关切” 这种模棱两可的回应。

于是对此问题,到现在为止,我个人并没有能让我自己信服的足够信息,以得出较为确定的意见。如果有什么航天从业者,有更为专业的信息或更为确切的结论,欢迎提供。

我仅是有一个建议:若未来有一天,星链计划,或类似的计划,被我国/全球专家普遍认定为,理论上和/或事实上起到了强烈排他性的轨道面占据效果,实质上破坏了 “太空无主权”、“太空无垄断” 的精神,那么我国理应代表真·国际社会,启动一个谈判,要求相关计划,停止发射,回收已发射卫星,并在联合国框架内,制定卫星轨道和交通规则,以确保近地轨道被全人类共享。而谈判的对价,也可以说得很明确 — 若拒绝,就把近地轨道用碎片填满,彻底封死人类的近地空间为止。

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最近很火的那个《Don't Look Up》(别抬头看)对埃隆马斯克这样的人的讽刺很到位。

(下文涉及剧透,不想被剧透的可以直接跳到后面)

在电影里,科学家(男主和女主)发现有一颗小行星即将撞击地球,美国原本计划用核弹把小行星炸远。但是在发射核弹当天,总统的金主,也是一个科技大亨Peter Isherwell(很明显是在讽刺马斯克)发现小行星上有大量的稀有矿物。这个Peter说服总统取消原计划而采用他的方案:用他公司的技术把小行星炸成若干小碎片然后让碎片坠落到地球上,之后他的公司可以回收矿物赚取巨额利润。结果等到这个Peter的方案开始执行的时候技术出了bug,小行星没有被炸毁,反而直接坠落地球,人类灭绝,而Peter则带着总统以及一众精英登上了逃命的宇宙飞船……

相比于用核弹炸开小行星,捕捉小行星并且将其加以利用无疑是一种听起来更有创意的方案。电影里也多次展现了Peter的公司雄厚的技术储备以及部分顶尖学者对Peter的支持。或许最后的失败只是个小概率事件,或许给这群人100次机会,他们能够成功99次,现实发生的只是那1次最倒霉的情况。

然而就是这1次,坑死了所有地球人——除了在地球毁灭前夕跑路的项目主导者们。

(剧透结束)

其实现在的很多商业新概念都和电影里捕捉小行星的计划一样,听起来很新颖,为人类的未来勾勒了美好的蓝图,而且的确不是空谈,而是有着技术支撑的。科技大亨们正是靠着这些商业故事——无论是埃隆马斯克的星链还是马云的大数据金融,来构建他们的商业帝国。

这些人往往会把自己塑造为敢为人先,立志用科技改善社会的理想主义者,在公共场合往往展现出极强的libertarian倾向——他们反对权威,反对政府监管,认为监管机构要么是一群保守顽固的老古董,要么是被传统利益绑架的官僚,耽误了他们创造未来的宏图大业。埃隆马斯克几乎在他所涉及的每一个行业都在挑战相关的监管机构,马云也炮轰金融监管,说银行业的种种规定都是老年人的东西。很多知识精英和政商领袖都会被这样的新概念新故事所打动,而且的确,考虑到马斯克马云们手里的确掌握着最尖端的技术,笼络了最优秀的一批头脑,而且他们曾经也的确创造过一系列商业与科技上的成功,我们完全也有理由相信他们的商业故事成功的概率不小,不是纯粹的庞氏骗局。

但是唯一的问题就在于,这些人几乎从来都不谈“如果我搞砸了怎么办”。马云在演讲里大谈特谈大数据能够把风险控制到多低多低,但是从来不谈如果有一天出现了风险会怎样。马斯克也是如此,只会谈自己的计划带来的效益如何如何,自己的技术如何如何成熟,却绝对不谈自己如果失败了如何。

技术大亨们心里不知道他们的创业是有风险的吗?心里肯定知道。然而,就和电影里的那个Peter Isherwell一样,他们心里是不怕失败的,不仅仅是因为对自己的技术的自信,也是因为自己已经有了足够的退路。Peter Isherwell有自己的宇宙飞船,当他把人类坑死之后他自己依旧能独善其身。现实虽然没有那么极端,但是也有类似的机制——在有限责任制下,马云马斯克们只需要对对于他们造成的风险承担很小一部分的责任。对于马云来说,如果没有外在监管,即便他的“大数据风控”崩了,最差的情况也无非是蚂蚁金服破产,他手里的股份作废——但是他这种级别的富豪的资产配置必然是多元的,即便他的商业帝国垮塌,他以及他的家人持有的私人资产,包括但不限于房产,其他公司的股票,珠宝古玩,游艇豪车,大概不会受到影响。同样,如果埃隆马斯克的项目真的造成了成本巨大的损失,他也不会真的自己出钱把所有损失都弥补好。从这个意义上讲,商业大亨们在造福社会方面或许比独裁者还要不负责任——毕竟后者如果干得不好有一定概率人头落地,不得不战战兢兢,而前者无论成败都能确保一个体面奢侈的生活方式。

说到底,现代的具有强大影响力的巨头们做出的金融,商业模式以及科技方面创新,往往或多或少地在把风险转嫁给整个社会,赢了我赚取暴利,出问题了国家兜底。在绝大多数的时候,这个也并不会造成什么问题,毕竟所有的风险都是小概率事件。但是,只要时间足够长,小概率事件的发生就会越来越接近必然。当风险爆发的时候,受损最大的,一定不是制造风险的那些人。

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公知觉的说的对,这不是太空垃圾,这是人类的希望

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美国面积挺大的对吧。

我在美国购买1平方公里土地,不影响美国人民生活,对吧。

那么,如果我把这1平方公里的土地分成1亿个小块,每个小块一平方分米,然后每块土地上都埋个地雷,就问你们美国人怕不怕?

星链的问题也是一样。几万个小卫星确实占不了多大地方。

但是,这些卫星不仅分散,而且还不守规矩地乱窜,威胁就很大了。

真理只在大炮设成之内,这句话放在太空里也适用。如果我们的太空站配备防御性激光武器,那么,我管保老马的小卫星能乖乖待在自己应该待的位置上。

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美国航空管理局(FAA)表示,收到了超过1.8万条对SpaceX从得州发射新火箭的公众意见,对其的环境评估推迟两个月发布,从12月31日推迟到2月28日。该机构表示,SpaceX正在回复这些意见。

我们看看马斯克是如何狡辩,专家是如何驳斥他的。

马斯克回应了有关其公司的星链(Starlink)卫星在太空中占据太多空间的批评,并称在靠近地球的轨道上有容纳“数百亿”个航天器的空间。马斯克说:“太空实在是非常巨大,而卫星非常小。这不是我们以任何方式有效阻止他人的情况。我们没有阻止任何人做任何事情,我们也不希望这样做。”

他是在接受英国《金融时报》采访时发表上述言论的,这是对欧洲航天局(European Space Agency)局长约瑟夫•阿施巴赫声称马斯克正在为新的商业太空经济“制定规则”的回应。本月早些时候,阿施巴赫在接受英国《金融时报》采访时警告称,马斯克急于发射数千颗通信卫星,将导致其他人可以使用的无线电频率和轨道空位减少。

马斯克的私人太空公司SpaceX已经为其星链宽带通信网络发射了近2000颗卫星,并计划再发射数万颗。

马斯克否认了他正在“排挤”未来卫星竞争对手的说法,他将近地轨道上的卫星数量与他口中在地球上行驶的20亿辆汽车和卡车进行了对比。他说,围绕地球的每一个轨道“壳”都比地球表面还要大,每向外太空延伸10米左右就会多出这样一个壳。

“这意味着有足够的空间容纳数百亿颗卫星,”他说。“几千颗卫星什么都算不上。这就像,嘿,地球上有几千辆车——这点车算什么。”

马斯克称近地轨道卫星的密度可以安全达到地球上汽车和卡车的密度,一些专家对此提出质疑。

哈佛-史密森天体物理学中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔表示,以每小时1.7万英里的速度飞行的航天器需要比汽车更大的间距,以便在可能发生碰撞时留出时间来调整轨道。根据他的计算,在这样的速度下,3秒的间隔只能在每个轨道壳留下容纳约1000颗卫星的空间。

麦克道尔说,由于很难计算许多不同卫星的轨道,而且太阳天气的变化会影响它们的轨道,因此潜在的碰撞只能在接近可能发生的时候被识别出来。

他说:“对于许多太空用户来说,计划一次规避机动至少需要几个小时,如果不是几天的话,所以这表明太空已经太拥挤了。”

两颗星链卫星迫使我国空间站在7月和10月两次采取“预防性碰撞规避控制”措施,以确保“在轨航天员安全”。

太空咨询集团Astralytical的太空分析师劳拉·福尔奇克表示,马斯克将卫星与地球上的交通工具进行比较是“轻率的”,她补充道:“他说这是一个交通管理问题,这或许是正确的。”

她表示,发射数千颗卫星构建新通信网络的竞赛表明,各国明显需要加强协调,以决定“如何分配轨道空间和管理空间交通”。

美国联邦监管机构已将对SpaceX从得州发射新火箭的环境评估推迟两个月发布,理由是收到了太多来自公众的意见。

美国航空管理局(FAA)表示,收到了超过1.8万条对SpaceX从得州发射新火箭的公众意见,对其的环境评估推迟两个月发布,从12月31日推迟到2月28日。该机构表示,SpaceX正在回复这些意见。

此外,FAA表示,该机构也在持续与地方、州和联邦级别的其他机构进行谘询和协调。

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静态的来说,没有问题。

非常简单的道理,球体半径越大表面积越大,某一个高度的轨道的面积一定超越了整个地球面积。

但是这是静态的,表示你的卫星老老实实的呆在自己的轨道上装死,比如月球也是地球的卫星之一,我就不担心他会把什么航天器撞下来——因为人家不乱跑。

欧空局和中国航天局气的是什么?气的是这人任意变轨还不说啊。马斯克这是揣着明白装糊涂啊。他就像是说“教室很大啊,100平米,叠着放3000把刀都放得下,我去教室带着刀有什么问题吗?”

一个教室里里满地都垒放着刀,我们最多走进去小心翼翼一点,一个教室里有个混混提着刀在你附近晃悠,这是一个概念?

或者,换句话说,天宫轨道高度400km,地球半径6371km,就是说天宫所在地轨道平面大约是整个地球表面积的1.12倍。相当于太平洋面积的3.44倍。

而天宫空间站的大小仅仅相当于相连的两艘中型渔船。

所以请问TM在三倍于太平洋大小的海洋里两次无警视以数倍于反舰导弹的速度偏航靠近一艘渔船,马斯克脑子里在想什么?

难道非要天宫被打下来,有些马斯克信徒才能含泪“哥哥也不是故意的,轨道先到先得嘛,都是为了人类”。

真、男性饭圈了属于是。

我希望有些人屁股坐正了,如果中国和欧空局出了事,记住了是马斯克的卫星变轨导致的。哪怕在地球上变道撞正常行驶也是全责。CNSA哪怕不如SpaceX和NASA,也完全有能力扔一堆会变轨的太空垃圾彻底把太空变成正常航天器的墓地,谁要是说什么先到先得这种b话,那大可以看看到底是SpaceX先到,还是远超印度一箭108星的太空垃圾先到了。

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马斯克的粉丝们有两条路可以选择:

1、承认马斯克是个傻X,不懂装懂还演“疯狂科学家”,连初中生都讲不出这么智障的言论,卫星地球轨道根本不是他描述的这样,同一轨道上大家可以并行不悖,实际上卫星轨道是相交的,你占了这条轨道,就极大挤压了别人的轨道空间。

这说明马斯克的“钢铁侠”只是营销出来的人设,实际上就是个狗屁不通、贪天之功的互联网资本家。

2、承认马斯克是个坏X,懂装不懂,揣着明白装糊涂,明明知道他的垃圾星链卫星占了太多轨道空间,给全世界航天事业造麻烦,却非要卖萌,说“宇宙这么大,容得下你我他”。

更恶劣的是,他那星链卫星还不是老老实实待在自己轨道上,而是没事就变个轨,根本不在乎别家航天器的安全。

2021年7月1日,正当我国宇航员在天宫站内按部就班地作业时,一颗陨石大小的美国太空探索公司(SpaceX)星链卫星正悄然进入相同的轨道,并以每秒上千米的速度飞速袭来。好在这种异常被我们的观测站及时发现,紧急联系天宫站调整轨道,才得以避免相撞。

2021年10月21日,美国星链-2305卫星再次莫名变轨,依旧朝着天宫站的方向飞来,我们不得不在当日实施紧急避碰,最终与这颗卫星“擦身而过”,惊险避开。

他拿地球上的汽车来类比地球轨道上的卫星,然而地球上即便有红绿灯有交警每天都得因为车祸死无数人,他马家的特斯拉不是撞树就是撞人撞包子铺……他地面上的“智能驾驶”都搞不明白,还要造孽造到天上去?

他要么是蠢,要么是坏。

两条你总得选一条!

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马斯克这是翅膀硬了啊,换2019年特斯拉要破产的时候他敢这么说话嘛?

建议把他的上海厂没收了看他还能不能瞎bb

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