人造卫星的“身后之事”

到目前为止人造卫星有哪些，在地球上方不同高度有着上千颗人造卫星，它们以不同的倾斜度绕地运行。然而，这些只是正常运行的卫星数量，如果再加上那些已经报废的卫星以及大型卫星的碎片，那么这个数字还要大得多。他们漫无目的的游荡在轨道之中，成为了一个个太空垃圾。

如此多的太空垃圾不仅会对在同轨道的正常运行的人造卫星构成威胁，甚至于它们还可能跨轨道绕行，影响其他轨道卫星的安全。现代火箭的发射需要日复一日的研究和分析许多相关能够影响火箭发射的因素，而太空垃圾就是其中一个很严峻的问题，因为太空垃圾会直接影响火箭的安全性、完整性以及有效载荷。

在早期的太空探测中，科学家和太空工程师没有怎么考虑他们发射的人造卫星未来将怎样。换言之，他们从没担心过那些发射到太空的火箭和人造卫星报废之后会怎样。可是，如今在地球卫星轨道上已经累积了太多的太空垃圾，即使两个“垃圾”之间的小规模碰撞也可能引发连锁反应，甚至可能造成灾难性的后果——就像电影《地心引力》中的一样。

在《地心引力》中，一颗俄罗斯报废卫星的碎片引起了连锁性的碰撞，造成了宇宙飞船的毁灭，导致了除两人以外的全体宇航员的死亡。尽管这是一部科幻电影，但它让人们认识到了太空垃圾对人造卫星造成的威胁。

正如地球上的其他机器一样，人造卫星也有一定的使用寿命，但是和其它例如面包机、洗衣机、摩托车一类的机器不一样的是，卫星是在太空中运行。这样一来，我们不可能把他们拆成零件，然后一部分一部分地卖掉，更不可能忽略它们，留在原处。那么，报废的卫星到底是怎样处理的呢？

人造卫星报废后会怎样呢？

报废卫星通常有两种处理方式。一种方法是让功能失灵的卫星减速，让它们回落地球，并在再入过程中在大气中燃尽。另一种方法是将功能失灵的卫星推入更高的轨道，这样就可以远离其它正常卫星而绕行地球上百年。

不同的卫星在不同高度绕行地球；一些卫星离地球很近（在地球上空几百公里，例如国际空间站），而另外一些则在上万公里以外的上空（比如地球同步卫星）。

以何种方式处理报废卫星很大程度上取决于该卫星和地面之间的距离。接下来，将具体考虑第一种情况。

靠近地球的卫星

当准备处理那些即将报废的近距离绕行地球的卫星时，太空工程师们稍微改变它们的轨道，让它们进入一个更低高度的轨道（在完成任务之后依旧）绕行25年以上之后重返地球，并在这个再入过程中在大气层中燃尽。这就是人造卫星的“25年法则”。

如果功能失灵的卫星因体积太大而不能在再入过程中完全燃烧的话，那么其最后的一部分燃料就将被用来让卫星减速并让其脱离轨道人造卫星有哪些，这样未燃尽的卫星碎片就可以掉落在人烟稀少的地方——即被称作“航天器公墓”的地方，具体位于南太平洋。

远离地球的卫星

如果功能失灵的卫星是在地球的高空轨道运行的，那么让其降速并脱离原本的轨道就会需要大量的燃料，而对于已经完成自身使命的卫星来说往往没有这么多的燃料。这种情况下，就不会让它们减速到轨道速度，而是将它们推向更高的轨道，即“墓地轨道”。

墓地轨道

墓地轨道又叫垃圾轨道、弃星轨道，它高于那些运行正常卫星的轨道。说得确切一点，墓地轨道位于地球上方36,050公里处，距离在运行的远地卫星也有近321公里，这就保证了它处于一个安全高度，丝毫不会影响到正常运行的卫星。

将报废的人造卫星推向更高的轨道对于燃油经济也具有重要意义——例如，将它们（一个地球同步卫星）推向垃圾轨道仅需要改变11m/s的速度增量，而脱离轨道却需要改变1500m/s的速度。

将报废卫星推向墓地轨道的意义在于，他们将会在这个高度继续绕行地球数百年并逐渐失去高度。对于这样遥远的未来，我们根本不用担心。因为，也许两三百年之后，科学家们已经发明并发射了专门搜集清理太空垃圾的火箭。

参考资料

1.WJ百科全书

2.天文学名词

3. sciabc

Graveyard Orbit – Wikipedia

End-Of-Life Disposal Of Geostationary Satellites – Astrophysics Data System (Harvard University)

Where Do Old Satellites Go When They Die? – NASA