在近地轨道(LEO)创造一个安全的环境对人类太空事业的长期发展至关重要。最近，在国际空间站(ISS)工作的宇航员在外层空间面临着由大块太空垃圾造成的几项挑战。上周，宇航员不得不降低国际空间站的高度，以避免与已报废的飞马座火箭残骸相撞。

11月中旬，俄罗斯进行反卫星试验(ASAT)时发射了一枚导弹，摧毁了一颗前苏联时代的旧卫星，造成了新的碎片云，宇航员们不得不在航天器内就地躲避，并推迟了太空行走计划。

美国国防部说，他们正在对反卫星试验造成的数千块新碎片进行分类。有些碎片太小，无法追踪。追踪碎片是一个很重要的工作，因为它可能会对国际空间站的宇航员和轨道上的运行卫星造成潜在的危险。

SpaceX正在建造世界上最先进的星链（Starlink）宽带卫星群，这些卫星能够自动避免轨道碰撞。SpaceX创始人埃隆·马斯克（Elon Musk）分享说，SpaceX不得不改变一些Starlink卫星的轨道，以避免与俄罗斯反卫星试验造成的空间碎片相撞。

马斯克表示：“我们不得不改变一些星链卫星的轨道，以减少碰撞的可能性。不太好，但也不可怕。”SpaceX深知保持安全太空环境的重要性，并已建立了Starlink卫星群轨道太空安全计划，该计划已在提交给美国联邦通信委员会(FCC)的一份文件中概述。

目前，在SpaceX公司获准部署的1.2万颗Starlink卫星中，大约有1892颗正在太空运行。这些卫星在低轨地球上540 - 550公里的高度运行。

当该公司宣布用上万颗互联网传输卫星来覆盖地球的大胆计划时，该公司面临着来自竞争对手和一些天文学家批评人士的反对，他们称如果这些卫星如果与航天器、卫星或轨道上的太空垃圾相互碰撞，可能会对太空环境构成威胁这可能会导致无法控制的外太空级联碰撞，也就是所谓的凯斯勒综合症（Kessler syndrome）。

但是，SpaceX有着一套自己的防撞机制，该公司正在采取一切必要措施来避免这种情况。Starlink卫星都具有自主机动能力，利用美国国防部碎片跟踪系统的输入，避免与空间碎片和其他航天器碰撞。

每颗卫星都可以利用其搭载的氪离子推进器来移动，如果卫星停止工作，这种推进系统也可以用来使卫星脱离轨道。为了避免制造太空垃圾，这种人造卫星还被设计成很容易在地球大气层中烧毁。该公司还在战略上选择在~600公里以下的低空运行卫星，因为它可以使停止工作的卫星在5年内脱轨，因为在低空的强烈大气阻力。而在较高轨道运行的卫星在轨道上衰变需要几十年的时间。

SpaceX的Starlink卫星群轨道空间安全计划针对每种可能的情况都有碰撞缓解措施。Starlink卫星与其他Starlink卫星之间的碰撞避免被称为“Starlink-on-Starlink”。该公司表示，这些卫星被编程为遵循轨道上的特定指令。轨道上的Starlink卫星之间‘被动’地消除了冲突。每颗卫星都被分配了一个定位槽。

SpaceX在给FCC的信中写道，“每个定位槽都（通过轨道设计）与卫星群中的所有其他定位槽被动地消除冲突。当卫星保持在它们的位置时，它们可以保证避免与也在它们轨道上的其他Starlink卫星发生冲突。”该公司还表示，“‘主动’防撞系统是第二道防线”，并且“绝大多数 Starlink防撞机动都是针对轨道碎片或第三方卫星；不是其他Starlink卫星。”

SpaceX 还分享了“Starlink碰撞缓解计划”，以避免太空垃圾，称为“Starlink-on-Debris”。 Starlink使用自动防撞系统，从18日开始收集数据，”该公司告诉FCC，“卫星可以自主评估风险并计划规避操作，无需人工输入。人类仍然处于监督角色，作为额外的安全措施，”SpaceX在详细介绍交互的图形中概述，如下图所示：

SpaceX还有一个“与其他运营商的卫星”之间避免碰撞的计划被称为“Starlink-on-Other-Operator”，”该公司表示，“当一颗可操作的Starlink卫星看到与另一颗卫星的有碰撞风险时：如果没有干预，Starlink卫星将承担机动责任。如果另一个运营商更愿意进行机动，则可以命令Starlink卫星在会合事件期间保持轨道。”该公司指出，“由于缺乏行业标准的自动化机动责任套利方法，Starlink 卫星目前默认承担与其他运营商的会合事件的机动责任。”

SpaceX的太空轨道安全计划：Starlink宽带卫星能够自动避免碰撞