打造一个星座,总共分几步

作者: 林之阳

晴朗的夜晚,抬头仰望星空,我们能从众星中分辨出不同的星座——仙后座、织女座、蛇夫座、大熊座、小熊座、猎户座……星座的划分为我们的生活增添了无数色彩,那么人类可以打造属于自己的星座吗?

想要拥有一个前无古人、后无来者的全新星座,简单来说,需要三步。第一步,拥有足够数量的星星;第二步,设计好星星在天空中运行的轨道;第三步,将星星送入预先设定好的位置。听起来是不是很简单?好的,接下来就让我们看看具体如何操作吧。

既然是星座,当然要由星星组成,我们的第一步就是找到可以“为自己所用”的星星。天空中已经存在的原生态星座都是由恒星组成的,以人类目前的科技水平,很难撼动它们的地位,想要合适的星星,自己制造是一个不错的选择。没错,人类自己的星座,其构成主体就是“人造卫星”,用人造卫星打造的星座,也就是“卫星星座”。

其实,早在1945年,曾写出经典科幻小说《2001:太空漫游》的科幻小说家、科学家亚瑟·克拉克就提出了卫星星座的概念。他设想,在与地球同步的静止轨道上放置3颗卫星,就可以覆盖除两极以外的全球区域,以弥补单颗卫星在覆盖区域上的不足。如今,幻想早已经变成现实,我们熟知的“GPS”全球定位系统、“北斗”卫星导航系统,就是卫星星座的典型应用。卫星星座的卫星数量从十几颗到几万颗不等,美国太空探索技术公司推出的互联网星座计划“星链”,就是由4.2万颗卫星组成的,旨在建设覆盖全球的、更高效的天基通信系统。

星星有了,那么第二步我们就要考虑星座的运行轨道了。科学家在设计星座的位置时会考虑一系列问题,如星座运行的轨道类型、每个轨道面内的卫星数等,今天向大家介绍其中之一——轨道高度,也就是卫星星座在外太空“悬挂”的高度。

前面说了,克拉克教授设想的是,将星座设置在地球静止轨道上。在这个轨道上,卫星的运行方向和地球自转方向一致,从地面上来看,卫星似乎是静止不动的,处于这个轨道上的卫星,覆盖面积广,跟踪简单,使用方便,可以全天候工作。不过,静止轨道上卫星众多,位置比较紧张,发射成本高,维护也不怎么方便,因此,更多的卫星星座另择良址,被部署在距地球500~36 000千米高的太空中,我国的北斗卫星星座系统,35颗卫星中的大部分卫星距地面21 500千米,大约有2.4个珠穆朗玛峰的高度。

有了星星,也确定了运行轨道后,终于到了第三步,也就是将星星送入预先设定好的位置了。这一步相信大家都不陌生,通过运载火箭将卫星送入指定轨道已经是司空见惯的事情了。2024年12月5日,我国使用长征六号运载火箭,将国产低轨卫星互联网星座——“千帆星座”第三批组网卫星成功送入太空。2025年1月1日,香港成功应用“千帆星座”的低轨卫星宽带接入,也是“千帆星座”商业组网部署后的首次应用测试。

完成以上三步,我们就可以拥有一个“人造星座”了。天空中的每个星座都有自己的故事,人类的每个卫星星座也都肩负着自己的任务,比如为地面提供通信、导航、气象监测、军事应用等服务。在未来的某一天,如果有人问你是什么星座的,不妨告诉他,你是“千帆座”的。这是一件很酷的事情!

经典小说推荐

杂志订阅