长征六号甲遥21火箭有一个小麻烦:8月6日成功发射第一批18颗“千帆星座”G60星链卫星后，其末端在距地面810公里的轨道上爆炸解体，这是长六甲末端第四次意外解体。根据一家宇宙碎片数据观测公司LeoLabs的计算，这次爆炸至少产生了700个碎片，实际碎片数量很可能超过900个。
幸运的是，这次爆炸不是在卫星发射过程中发生的，而是在长六甲释放了所有18颗载荷卫星后，在钝化过程中解体，所以暂时不影响18颗卫星。那么这些卫星从现在开始一切都会好的吗？
真的不是。它们只是暂时的安全，不能保证它们不会撞到碎片。这是因为这种解体产生的碎片数量相当大，轨道也在不断变化。如果保持不均匀，总有一天会撞到同一条轨道上的卫星。
而且千帆星座不仅仅是打18颗卫星，未来还会发射14000颗卫星，所以也叫“中国版星链”。未来这条轨道上会挤满卫星，到时候这些分散的碎片会有很大的威胁。如果宝贵的轨道资源被碎片占据，会给这个备受期待的中国星链计划带来阴影。
事实上，美国星链的所有者SpaceX公司也关注了这一点，并使用“星链”社交媒体账号发表了一份特别声明。首先，长六甲末级爆炸不会对星链卫星造成“重大直接风险”，但这意味着这些碎片将在轨道上停留几十年，因为它们的高度很高。
然后SpaceX开始吹嘘可以采取措施避免太空垃圾。例如，在有效载荷分离后，火箭的最后一级离轨被主动控制并坠落。你也可以使用被动的方法，比如在低轨道上释放卫星，然后依靠自己的动力爬上工作轨道。这样，即使火箭的最后一级解体，碎片也不会长时间停留在轨道上。
其实这两种方法都是关于SpaceX自己的猎鹰9号火箭和星链卫星的特点。猎鹰9号的最后一个级别是第二个级别，可以实现主动控制离轨。星链卫星先发射到200公里高度的低轨，然后依靠自己的霍尔电推发动机升轨，最后到达各自的工作轨道。
SpaceX还举了一个例子，说他们刚刚遭受了一次发射失败，但是因为所有的卫星都是在300公里以下释放的，所以这里的空气阻力比较大，所有的碎片(应该包括卫星和末级火箭)都会在短时间内回到大气层并烧毁，不会对太空的公共安全造成威胁。这应该说的是，SpaceX最近一次失去了20颗卫星。
众所周知，SpaceX的说法是在字里行间提升自己，然后站在道德制高点上指责中国，强调中国的火箭发射方式是错误的，这样就会产生这么多的太空垃圾。那么真的是这样吗？
先来看看这次肇事者长征六号甲火箭，它的末级可不是第一次出现问题。长六甲遥2火箭于2022年11月在太原卫星上成功发射了云海三号卫星，在卫星分离后不久也出现了解体，产生了数百个可追踪的碎片，与刚才这次非常相似。而且今年早些时候发射的长六甲遥3和遥7，最后一级也出现了解体，分解成几十块，爆炸规模相对较小。
连续出现4次太空解体，这个火箭有什么问题吗？长六甲是由航天科技集团第八研究院开发的一种非常有特色的火箭，起飞重量530吨，可以将4吨的载荷送到700公里的太阳同步轨道，能力还是很强的。火箭的第一级和第二级(最后一级)使用液氧煤油发动机，第一级还捆绑了4个单推力120吨的固体助推器，是中国第一个带固体助推器的中型运载火箭。
正是因为长六甲运载能力强，18颗“千帆星座”极轨01卫星一次可以直接送到800公里高的极地轨道，然后排成火车释放。到目前为止，长六甲已经成功发射了七次，说明火箭的可靠性还是很高的。然而，在火箭钝化过程中出现了四次最终解体。
所谓钝化，其实就是防止火箭残骸在太空中自爆，形成大量的太空垃圾。当火箭完成使命时，如果末级火箭不主动离轨坠落，它们往往会在太空中停留很长时间。此时火箭储罐内有未燃烧的燃料，气瓶内有未燃烧的高压气体，电池内有电，可能导致火箭爆炸解体，产生大量碎片，威胁其他航天器的安全。
因此，更负责任的做法是主动排出末级火箭储罐中的燃料，排出气瓶中的气体，放电有自爆风险的电池。这样，末级火箭的残骸就消除了自爆的可能性，在缓慢的自然降轨后会变成一整块太空垃圾，坠入大气层。这种单一的大碎片很容易跟踪和避免，与其他航天器相撞的概率也很低，比爆炸产生的数百个碎片要好得多。
中国大多数火箭在释放负荷后会钝化。著名的“胖五”长征五号B也在发射空间站舱后钝化，巨大的末级残骸从未发生过解体。长征六号甲四次解体在钝化过程中出现问题，说明火箭在这方面的设计确实存在瑕疵，确实需要进一步改进。
与安全保守的钝化方法不同，猎鹰9号和最近发射的阿丽亚娜6火箭最后一级都采用了受控离轨的设计。最后一级火箭释放卫星等负荷后，会再次点火，利用剩余燃料减速，降低轨道，直到坠入大气层烧毁。
这种控制离轨比钝化更彻底，可以直接一次性消除太空垃圾，防止其长时间停留在轨道上，还可以控制残骸掉落的地方，一般在大洋深处，比如南太平洋的尼莫点，可以避免生命财产损失。
那么为什么我们国家的火箭没有像猎鹰9号和阿丽亚娜6那样采用最后一级控制离轨这种看似更可靠的方式呢？归根结底，设计思路的差异和火箭能力的限制。地球上70%以上的面积是海洋，其余的陆地上也有大面积的无人居住区。即使火箭的残骸不受控制地坠落，伤人的概率也很小，不需要为了控制离轨而失去宝贵的燃料和能力。
而且对于低轨上的末级残骸来说，停留在太空的时间比较短，用不了多久就会掉下来。在这种情况下，没有必要进行轨道离轨。对于更高轨道上的末级残骸，控制离轨需要付出非常高的代价，损失的能力太大。即使是猎鹰9号，打高轨也不会傻到让二级强行离轨。
这一次，长六甲将千帆极轨01组星打到了800公里的极地轨道，这在近地轨道中是一个相对较高的高度。控制离轨会非常困难。中国航天部门可能认为得不偿失，所以他们仍然想采用旧的钝化方法。那么，既然火箭不适合控制离轨，卫星学星链可以自己爬高轨吗？
星链可以自主从低轨上升到更高的轨道，依靠1到4个霍尔电推，以氩气为工质，单个推力可以达到170毫牛，比冲可以达到2500秒。霍尔推进器也用于“千帆星座”卫星，就像星链一样，但工质是氪气，推力只有20毫牛，比冲1385秒，与最新版本的星链差距较大，不如早期版本的54毫牛推力水平。
如果你想用推力小的霍尔电推，把重300公斤的千帆卫星从200公里低轨送到800甚至1000公里高的工作轨道，会花费大量的时间和工作质量。最好直接从长六送到800公里，然后在一定程度上变轨，这样会更友好卫星的使用寿命和顺利部署。
千帆星座将发射14000多颗低轨卫星，打造中国版星链，实现全球互联网服务。目前，千帆计划在2025年底完成648颗卫星组网，2027年完成1296颗卫星组网。
这次发射的第一批18颗卫星轨道都比较高，未来还会发射高度约300公里、500公里的低轨卫星。如果未来配备的霍尔推进器能够更加强大，不妨借鉴一下美国星链的发射方式，先一起发射到低轨，然后自己抬高轨道，这样留下太空垃圾的概率真的会小很多。
当然，最后一次自爆发生在长六甲的7次发射中，概率有点太高了。我们仍然需要仔细分析原因，找出问题。毕竟产生大量的太空碎片对我们自己的卫星和航天器都不好。
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