不久前，神舟十四號載人飛船順利升空后，3名航天員將在軌進行天和核心艙與“夢天”“問天”兩大實驗艙的對接工作，完成中國天宮空間站的全面建設任務。這不僅意味著中國人在太空中有了一個穩定的“家”，也意味著我們對太空資源，尤其是近地軌道資源的開發進入了新階段。那么太空資源都有哪些呢？

【資料圖】

近地軌道是人類開發強度最大和收獲最多的空間資源

資源寶貴利用大

人類文明發展史就是對資源的探索開發史。石器時代、青銅時代、鐵器時代、蒸汽時代直到信息時代，人類對地球資源的利用能力在快速擴展。而過去人類發展所依賴的所有資源都是有限的，都局限于地球這個小小的巖質行星上。

對于目前的太空時代來說，人類面對的資源是無限的。例如，宇宙中有至少有萬億個像太陽級別的恒星，而即便微不足道的太陽，它十億分之一的輻射能量就造就了地球上所有的已知生命。

太陽孕育了地球生命

不過，以現有的人類航天技術去開發遙遠的恒星際空間還是遙遠的夢想。人類只能從眼前的第一步開始，尤其是距離地球200-2000公里的近地軌道空間。這里是地球與廣袤太空的交界，既擁有太空的特點，又相對容易開發，因而成為了載人航天和絕大部分航天器的首選軌道。

一旦進入近地軌道，僅需極少推進劑即可維持穩定的繞地軌道，航天器也處于穩定的失重狀態。這是在地球上幾乎無法長期維持的完美實驗環境。例如，水滴在太空中容易自然形成完美的球體，生物生長和運動不受重力干擾，飛船表面即使處于特殊的太空輻射環境，都能成為高科技實驗的平臺。

在太空中，航天器所受到的地球大氣、磁場和電離層影響大幅低于地球表面。例如，當太空望遠鏡進入宇宙空間后，可以觀察到幾乎所有波段的電磁波。在地球上，受地磁場/電離層屏蔽、氣象條件干擾、人類光/電磁污染等影響，大部分電磁波段都是無法抵達的。

部署在太空的望遠鏡幾乎重塑了人類天文學

在航天時代，大放異彩的“哈勃”“施皮茨”“赫歇爾”等太空望遠鏡幾乎重塑了人類天文學。

另外，近地軌道距離地球更近、軌道速度更快、軌道周期更短。在近地軌道部署遙感衛星不僅能獲得更清晰的觀測信息，還能更快遍訪全球，組網后還能成為完美的“天網”，意義極大。

因此，如果說地球是人類的搖籃，那么近地軌道就是人類的第一個“學步車”。

種類豐富多樣化

近地軌道是載人航天的最佳選擇，如果軌道太低，稀薄空氣會緩慢降低飛船、空間站運行的軌道，導致維持空間站穩定軌道的成本過高，需要自身攜帶的推進系統頻繁工作或利用高頻率的貨運飛船等推高軌道。如果運行軌道太高，地球電離層和磁場庇護更少，容易受到異常宇宙輻射的威脅，且補給難度大幅提升。

近地軌道賦予了衛星廣闊的空間

載人航天器通常選擇運行在40-50度傾角的軌道上，也是好處較多。這里既可以保證覆蓋地球中低緯度人口密集區域，也容易實現測控支持；可以更好利用地球自轉的慣性，提高發射效率。例如，在中國進入空間站時代后，除了傳統的酒泉衛星發射中心，由于配套設施優勢繼續用于載人發射外，后續的空間站建設和貨運飛船任務都選擇了緯度更低的文昌航天發射場。

太陽同步軌道是另一種寶貴的空間資源。地球并非完美的球體，這個橢球的扁率導致衛星軌道傾角會緩慢變化。如果通過設計軌道讓傾角本身受地球引力的影響與地球圍繞太陽自然進動保持一致，那航天器路過地球上某一地點時的當地時間就基本固定下來。例如，航天器每次穿過赤道某一點時，都是當地時間的下午兩點鐘。因而，這種軌道得名太陽同步軌道，高度為600-800公里，軌道傾角約98度。

太陽同步軌道航天器飛過某地時總是有穩定的照明環境，這對光學遙感、氣象探測和資源勘探等衛星的意義極大，能夠穩定反復遍訪以獲取最有價值的信息。如果更精細設計軌道，讓航天器永遠沿著地球晨昏線運動，可實現雷達干涉等非常耗費能量的對地觀測，也可用于長期穩定的太陽觀測。

以上兩大主導軌道，占據了近地軌道資源開發的絕對優勢。

此外，還有一些軌道是在此基礎上的特殊應用，如極地軌道會穩定經過兩極上空，在地球自轉的效應下，可以實現對地球的無死角覆蓋。赤道上空等低傾角的軌道能覆蓋地球上人口最為稠密的區域，商業價值更高。

開發顯現加速度

近地軌道，一直是人類開發強度最大和收獲最多的空間資源。無論是禮炮系列、和平號、天空實驗室、航天飛機、國際空間站和天宮空間站等人類重大載人航天工程，還是各類氣象、遙感、地學和天文學等衛星，都將近地軌道作為首選目的地。但是，隨著低軌互聯網通信等衛星的大量發射，近地空間開始變得越來越擁擠。

以美國SpaceX公司在建設的星鏈衛星星座為例，憑借可復用獵鷹9火箭的技術和成本優勢，星鏈衛星正在快速占據近地空間軌道資源。如果再綜合考慮一網、亞馬遜、空客、三星等企業推出的龐大低軌衛星星座，這意味著僅在低軌道范圍，全球就將在未來10-20年內發射數萬顆衛星，遠遠超過此前60年內的衛星積累，而這僅是衛星互聯網一個領域。

表面來看，近地軌道資源幾乎是無窮的，對于現有的人類航天器數量級而言，依然“空曠無比”，但太空也是充滿風險的，近地軌道上的每個航天器都在以超過7公里/秒的速度運動，這幾乎是高速公路120公里/小時限速的200多倍。

在這種情況下，任一物體的動能極大，破壞力驚人。因此，運行中的航天器可能存在諸多偶發風險。一旦發生航天器之間或與空間碎片碰撞，太空碎片數量更會驟然增加，如果不加以控制而放任太空垃圾隨意增長，在可以想象的將來，地球將被太空垃圾所覆蓋，因此，人類必須想辦法保持近地軌道環境的清潔。

大量太空碎片和現役航天器擠在一起，很容易發生碰撞

最好的解決方案是治本。一方面，從一開始就杜絕衛星成為太空垃圾的可能。在衛星和火箭設計時留有一定余量，讓它們攜帶足夠的推進劑，在衛星接近壽命時，采用最后的動力脫離軌道重返大氣層焚毀。另一方面，世界各國要統一制定太空交通規則，防止潛在的碰撞風險，共同和平開發太空資源。

標簽： 近地軌道 太陽同步軌道 太空垃圾