随着世界上最大、最强大的火箭“星舰”准备尝试最终进入地球轨道，专家表示，飞行中发生灾难并产生碎片云的风险“需要引起关注”。

埃隆·马斯克的SpaceX预计将于本月晚些时候发射星舰飞船和超重型助推器，进行该发射系统的第14次试飞和首次轨道试飞。

据一位航空航天专家称，如果星舰的上级在轨道上爆炸，其产生的碎片规模可能超过以往的在轨事件，包括反卫星导弹试验。

在那次试验中，2021年11月，俄罗斯故意炸毁了一颗名为“宇宙-1408”的废弃苏联情报卫星。

德克萨斯大学奥斯汀分校航空航天工程学教授莫里巴·贾表示，俄罗斯的试验对SpaceX的星链卫星星座的运行造成了不利影响。

他说，如果星舰在轨道上爆炸，可能会产生大量碎片，对其他物体和人类构成危险。

“如果这种事情发生在近地轨道，就会像俄罗斯的反卫星试验一样，但产生的碎片数量可能会大几个数量级，”贾说。

截至8月底，SpaceX仍在等待美国联邦航空管理局（FAA）对该试飞的最终监管批准，该机构负责监管美国商业太空发射。

“FAA负责对获得许可的商业太空飞行器发射和再入操作进行安全监督，”FAA在8月告诉《南华早报》。“我们的安全监督权限不扩展到在轨活动。”据《国家地理》报道，俄罗斯卫星半径约2.5米（8英尺），重约两吨，产生了1500块可追踪的碎片和数十万块更小的碎片。

可重复使用的星舰发射系统由一个强大的72米一级助推器（称为超重型）组成，该助推器在发射后与火箭上级分离，不会进入轨道。

火箭的52米、100吨上级（称为星舰）设计用于进入轨道。两个火箭级都设计为可重复使用，并由带有“筷子”臂的塔架在地球上捕获。

星舰的一个变体称为载人着陆系统（HLS），被选中参与NASA的阿尔忒弥斯计划，该计划旨在自1972年阿波罗任务结束以来首次将美国宇航员送上月球表面。

宇航员从地球乘坐猎户座飞船发射后，星舰HLS或蓝色起源的蓝月着陆系统将接送宇航员往返月球表面。

据报道，为了摆脱地球引力并到达月球，星舰HLS需要加注约1500吨液氧和液甲烷推进剂。

这将涉及使用星舰的仓库和燃料加油机变体在近地轨道进行多次对接任务。

近年来，SpaceX的发射系统发生了一系列事故，包括2023年4月两个火箭级未能分离并爆炸，以及去年6月一艘星舰上级在试验台上爆炸。

当被问及鉴于SpaceX的记录是否有理由担忧时，贾说：“我们发射它，它可能爆炸，这使得可能性存在。所以，这需要引起关注。”爆炸可能会将一团子弹般的弹片送入近地轨道。

贾说，美国拥有的火箭体此前曾在更高的地球同步转移轨道上爆炸，那里仍然存在碎片风险。SpaceX没有立即回应置评请求。

据欧洲航天局称，轨道爆炸的主要原因是储罐和燃料管线中残留的燃料或其他能源。随着时间的推移，航天器部件的机械完整性可能会退化，导致泄漏或燃料混合，从而引发自燃。

星舰计划中的试飞——原定于8月，现在预计在9月中旬——将尝试将飞船送入轨道。之前的尝试只达到了亚轨道轨迹。

据FAA网站称，在发射期间保护公共安全是其许可和批准过程的核心。

美国、中国和俄罗斯都是《外层空间条约》的缔约国，该条约是1967年生效的国际空间法的基本框架。

根据条约第七条，任何发射空间物体的国家对其物体在地球或空间对另一国造成的任何损害负有国际赔偿责任。

弗吉尼亚理工大学航空航天工程学教授埃拉·阿特金斯表示，星舰的主要爆炸风险在于助推器，它不会进入轨道。

她说，一旦星舰或任何其他有效载荷进入近地轨道，如果其轨道与其他空间物体或垃圾不协调，就有碰撞风险。这使得发射当局和公司之间的协调与合作变得“至关重要”。

“所有太空任务都存在碰撞风险。在轨测试和加油不太可能产生接近今天所有在轨物体积累的太空垃圾问题，”阿特金斯说。

她指出，物体为抵消地球引力所需的高轨道速度取决于地球的质量，而不是航天器的质量。由于这种速度，每个轨道物体都对其他物体构成风险。

“因此，无论两个物体的质量或相对质量如何，任何轨道物体都不能撞击另一个轨道物体，这一点至关重要，”她说。

当地球轨道上发生产生碎片的事件时，它会对附近的卫星和航天器构成威胁。随着时间的推移，碎片会分散到轨道通道中，其中一些碎片会被大气阻力拉下，在地球大气层中烧毁。

据欧洲航天局称，在太空旅行的历史中，数千次发射导致了数万个在轨跟踪物体，包括航天器和碎片。还有更多太空碎片太小而无法跟踪。

根据5月发表在同行评审的中文期刊《宇航学报》上的一篇论文，太空碎片是任务安全的一个重要因素。

中山大学和西北工业大学的研究人员指出，2016年发生的一起事件中，欧空局哨兵-1A卫星的太阳能电池板被一块厘米大小的碎片击中，形成了一个40厘米（16英寸）的撞击坑。

他们还注意到11月发生的一起事件，当时停靠在中国天宫空间站的神舟二十号飞船的窗户被一小块碎片击中，导致宇航员返回推迟。

论文称，由SpaceX的星链推动的地球轨道互联网巨型星座的快速增长加剧了碎片问题。

星链在轨的超过11000颗卫星每年必须执行数十万次避碰机动，以避开碎片和其他航天器。

与此同时，轨道拥挤引发了对凯斯勒综合征的担忧——这是一种理论上的情景，即轨道上物体的密度变得如此之高，以至于碰撞可能引发连锁反应，使某些轨道区域无法使用。

据贾说，没有证据让他相信太空中的失控事件会无限持续下去。“即使发生级联，最终也会达到平衡状态，因为大自然总是在寻求某种平衡，”他说。贾说，随着卫星星座数量的增加，需要更多的协调和规划。

他说，这可能类似于国际电信联盟在分配频谱方面的作用——频谱是空间与地面之间无线通信所使用的频率和波长。

“如果能为轨道承载能力或类似的东西做类似的事情，我认为那会很有用，”贾说，他指的是特定轨道区域中空间物体的最大数量。

“先到先得之类的事情非常殖民化，非常具有掠夺性和剥削性，”他说。“SpaceX在近地轨道几乎拥有垄断地位。这理所当然地让其他国家和其他实体感到不满。”贾说，更好协调的激励因素是长期可持续性。但短期内，他说主导太空交通的三个大国——美国、中国和俄罗斯——想要“无限的行动自由”，他们不太可能签署条约来管理此类问题。