上万颗卫星在轨，防撞难题怎么破：星图测控“星眼”首星升空

本文作者为反熵，钛媒体经授权发布。

地球上空到底有多少颗卫星在飞？

欧洲航天局11月2日更新的数据显示，仍在工作的卫星大约有1.58万颗，而且这个数字还会往上走。标普全球9月预计，若部署计划顺利推进，仅八家拿到美国监管许可的主要低轨运营商，未来几年就可能部署约5.17万颗卫星。

国内组网同样在提速。11月3日，千帆星座再添18颗卫星入轨，累计已达274颗，远期规划超过1.5万颗。中国星网等大型星座也在持续建设之中。

新卫星一批批上天，轨道该怎么排？已经在轨飞行的那些，又靠什么避免撞上？

11月7日，星图测控把“星眼01星”送上了天。这颗卫星运行在约500公里高度，主要任务是监测其他航天器和空间碎片。按照企业规划，“星眼”星座共156颗，首星要验证的是天基观测与地面分析之间的协同能力。

01 卫星如何找轨道

发射之前，运营商得先定下卫星在哪儿运行。

近地轨道一般指距地面200至2000公里的空间。卫星的工作高度和倾角要跟既定任务匹配，新卫星入轨后，有时还得继续升轨，穿过其他卫星所在的高度区间，才能到达预定轨道。

轨道不像地面停车场那样有固定格子。卫星以每秒7至8公里绕地飞行，即便高度相近，也可能处在不同轨道面上，周期性经过彼此轨迹的交叉区域。会不会撞上，要看它们是否在同一时刻抵达同一位置。

轨道交叉本身不等于碰撞。可随着在轨卫星越来越多，需要预测的近距离交会也水涨船高。运营商不光要掌握自家卫星的位置，还得持续跟踪可能进入其运行区域的其他航天器。

对拥有数千颗卫星的星座来说，维持安全运行是贯穿整个寿命周期的事。卫星就算进了预定轨道，仍可能依据碰撞预警调整运行轨迹。

正常工作的卫星碰上风险还能主动避让。那些早已失效、却仍在高速飞行的物体，才是更难对付的威胁。

02 退役卫星去哪儿

2009年2月，美国仍在工作的铱星33号与俄罗斯早已失效的宇宙2251号在约790公里高空相撞。两颗卫星相对速度达每秒11.6公里，撞击产生1800多块尺寸约10厘米及以上的可跟踪残骸。

一颗退役卫星，照样能毁掉另一颗正在提供服务的卫星。碰撞留下的碎片，又会继续威胁更多后来者。

卫星寿命结束后，并不会自动离开太空。不少现代低轨卫星会在退役前主动降轨，借大气阻力重返地球，大部分结构在再入过程中烧蚀。问题是，已经失联的卫星执行不了离轨指令，早年发射的许多航天器也缺少必要的退役处置能力。

残骸能在轨道上待多久，跟高度直接相关。高度越高，大气越稀薄，阻力通常越小。NASA指出，600公里以下的残骸一般几年内就能再入；到了800公里附近，自然衰减时间可能长达数十年甚至更久。

欧洲航天局已把新任务在受保护低轨区域的退役后处置期限从25年压缩到5年。但新规清不掉数十年来留下的失效航天器，碰撞和爆炸产生的大量碎片更难处理。

欧洲航天局给出的估算是，目前约有150万个1至10厘米的空间碎片在地球周围飞行。600至1100公里高度聚集着大量历史残骸，低轨因此成了碎片风险的高发地带。几厘米大的碎片想一直盯住并不容易，可一旦相对撞击速度达到每秒数公里乃至更高，打坏卫星绰绰有余。

上世纪70年代，科学家唐纳德·凯斯勒等人提出，某些轨道上的碎片一旦积累到足够密集，碰撞产生的新碎片会引发更多碰撞，形成持续增长的残骸群。就算停止发射新卫星，部分轨道环境仍可能继续恶化。

后来，这一机制被称作凯斯勒效应。

卫星退役处置能减少新增残骸，却消不掉所有历史风险。对仍在运营的卫星来说，更直接的保护是尽早发现危险、提前避让。

03 把眼睛送上太空

几百公里外飘着的一块碎片，怎么判断它接下来会不会撞上某颗卫星？

过去做空间监测，靠的主要是地面雷达和光学望远镜。设备把目标在不同时刻的位置记下来，地面系统据此算出轨道，再推断未来哪两个物体会靠得很近。

难就难在要不断更新。光学观测看天吃饭，天气和光照都会卡住它；雷达则受限于覆盖范围和观测频次。太阳活动一变，高层大气密度跟着变，低轨目标受到的阻力也就变了；卫星临时变轨后若没及时通报，别家运营商的轨道信息就可能和实际位置对不上。

就算算出两颗卫星会靠得很近，也得把轨道测量误差算进去，得出碰撞概率，才能定下要不要规避。观测数据越准、更新越勤，运营商越有机会省掉那些不必要的机动。

星空下的这套思路，“星眼01星”想搬到天上去。它带着广域光学监视相机和星上计算单元，靠空间目标反射的太阳光做观测。对同一个目标测量多次，看它相对观测卫星的位置怎么变，再交给地面平台算轨道，完成编目和风险分析。

把设备送上天，能让部分目标多出一些观测机会，地面监测的覆盖短板也能补上一块。不过光学传感器照样受光照条件和目标大小制约。首星眼下主要做在轨验证，规划中那种持续监测能力，还得等后续组网才能实现。

SpaceX今年亮出了另一条路子。其Stargaze系统调动星链卫星上原有的近3万台恒星敏感器，让它盯着周围的物体，每天记录约3000万次目标掠过视场的事件，再拿这些记录去更新轨道信息。恒星敏感器本来是用来定卫星姿态的，如今又兼了一份空间监测的活。

一边是SpaceX借现有通信星座把观测能力铺开，一边是星图测控规划自建一套感知星座。两家的建设成本和覆盖方式不一样，将来谁更有竞争力，还得看实际观测质量和服务效率。

对中国来说，自己掌握监测能力还有更直接的现实考量。千帆和星网的低轨卫星正在一批批部署，而轨道环境不分国界。中国在轨资产越铺越大，能不能持续拿到准确、可信的轨道数据，会直接牵动星座的运行效率。

04 太空安全谁买单

SpaceX提交给美国联邦通信委员会的材料显示，2025年12月至2026年5月，星链卫星共执行了约20.7万次推进避碰机动。

这个数字说的是避碰机动有多频繁，并不等于发生了20多万次碰撞险情。SpaceX设的风险阈值偏保守，一次近距离交会也可能对应好几次机动。

对大型星座而言，频繁避碰已经是躲不掉的运营负担。每次推进机动都可能烧掉燃料，轨道一变，原定任务也可能受影响。一个网络里若有数千颗卫星，把预警精度提上去、少做无谓变轨，省下的都是真金白银。

专业服务市场就是这么长出来的。

美国的LeoLabs已经用地面雷达网络给客户提供轨道监测和碰撞预警；美国商务部打造的TraCSS系统则提供免费的基础空间安全服务。SpaceX也向加入其平台的运营商开放了一部分免费筛查。

免费的东西摆在那里，商业监测就没法只靠卖基础预警赚钱。更高精度的观测、更及时的轨道更新，以及面向大型星座的自动化避碰支持，才可能做出差异化。星图测控想靠156颗卫星撑起一门可持续的生意，组网能力、建设成本和客户需求都得过一遍。

但轨道安全还有一部分麻烦，商业服务单靠自己解决不了。

监测公司能报告两颗卫星可能撞上，却无权要求任何一方变轨。如果一颗卫星已经失效，避让只能落在还有机动能力的那一方头上；就算两边都能调轨道，也得及时交换预报和机动计划，不然各自行动反而会制造新的风险。

更深一层的矛盾，出在轨道资源是大家共用的。

一家运营商靠多发卫星把业务做大，撞出来的残骸却可能在轨道上飘几十年，长期威胁其他国家和企业。收益归运营商，环境风险却由更多参与者一起扛。经济学讲的公共资源外部性，说的就是这个。

10月23日，中国发布《关于加强外空治理的中国立场》，提出加强碰撞风险预警、空间物体再入等信息通报，推动空间交通和碎片减缓领域的国际协调。大型低轨星座部署越跑越快，自主监测能力、跨运营商的数据共享和避碰规则，都会成为守住轨道安全的重要条件。

商业航天把造卫星、发卫星的门槛压低了，轨道环境的维护却得长期往里投。一家企业算得清自己卫星的运营成本，可碰撞事故给整个轨道环境造成的损失，很难交给市场自己去分摊。

卫星数量从上万颗奔着数万颗去，航天产业要盘算的事里，也多了怎么维护这片共用的轨道环境，以及责任和成本该由谁来担。