福卫三号今天正式结束卫星任务,国研院太空中心表示,会看剩余卫星的燃料状况,判断是否可以调整轨道,若燃料不足,就等卫星逐步下降到大气层烧毁。
福尔摩沙卫星三号(福卫三号)是全球第一个气象卫星星系,也是台美双边国际合作计划之一,2006 年 4 月 15 日在美国加州范登堡空军基地搭乘美乐达(Minotaur)1 号火箭升空,原本设计寿命5年,持续运转 14 年后,在今天退役。
国研院国家太空中心副主任余宪政表示,福卫三号有 6 颗卫星,目前只剩1颗卫星(FM6)断断续续运作,由于早期并无返回机制的设计,之后会看 FM6 燃料状况能否调整轨道位置,若燃料不足,会先继续在太空中,等卫星逐步下降到大气层烧毁。
国研院太空中心表示,近年来跨机构太空碎片协调委员(IADC) 的太空碎片减缓指引,确实有建议低地球轨道卫星要在任务结束后 25 年内脱离低地球轨道区域。接替任务的福卫七号当初设计有考量任务到期后返回地球烧毁的能力,未来除役时,会看卫星本身健康状况与燃料情形,再评估是否进行返回地球烧毁的做法。
中央研究院地球科学研究所特聘研究员赵丰解释,人类发射到太空的东西,只要一失去作用后,就成为太空垃圾。包含退役卫星、第三节火箭本身、燃烧破碎的块体、小至油漆碎片、太空人掉落的工具等。
不过,太空垃圾并不是漫无目的漂浮,赵丰以失去作用的卫星为例,卫星仍会继续在原本轨道、以每秒 8 公里的速度高速飞行,大约是高铁速度的 100 倍,最担忧的是太空垃圾飞来飞去相撞,“就算体积不大,但因为速度很快,拳头大的碎片都可能打烂卫星”。
赵丰提到,太空垃圾的危害在于,如果卫星与垃圾间真的彼此“撞车”,被打烂的一方可能四散成上千个碎片,恐进一步损坏其他卫星与太空垃圾。这串连锁反应称为“凯斯勒效应”(Kessler Effect),若真的发生,卫星就会瞬间死光,加上地球外围太空中有太多垃圾,也很难再利用太空。
赵丰解释,绝大多数的卫星都属于近地卫星,高度落在 1,000 公里以内,“寿终正寝”的低轨道卫星或太空垃圾,由于周遭仍有一点稀薄的空气存在,摩擦后迫使卫星愈绕愈低,最后落入大气层。
小的卫星或碎片在路途中成为“人造流星”而烧毁,较大的往往会先碎裂,最后来不及烧毁的部分直接撞到地球表面,成为“人造陨石”,多数会坠入海面。
赵丰解释,这段坠落的时间长度并不一定,短则 2、3 年,长则 10 几年,有些发射到 2 万公里高空的 GPS 卫星,由于周遭没有空气摩擦,永远不会掉下来。
根据资料,最早的“太空垃圾一号”可以追溯到 1959 年,当时苏联发射物件,虽然寿命短暂、只传送一些简单讯号,但象征人类进入太空研究的开端。
(作者:苏思云;首图来源:国家太空中心 NSPO)