假如地球上的人造衛(wèi)星全部墜毀

喬治·德沃爾斯基++趙天

如今，雖然我們還不可能到月球上度假，但事實(shí)是我們已經(jīng)進(jìn)入太空時代。從軍事偵察和通訊到電視和汽車導(dǎo)航系統(tǒng)，以及手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、取款機(jī)、股票市場、緊急救援服務(wù)以及國家電網(wǎng)，全都依賴于人造衛(wèi)星，衛(wèi)星已經(jīng)成為現(xiàn)代社會不可或缺的組成部分。現(xiàn)在就讓我們腦補(bǔ)自虐一下，假設(shè)所有的衛(wèi)星突然之間全部消失，將發(fā)生些什么？

衛(wèi)星被摧毀的可能性

在至少三種較為可信的場景下，全部，或者說大多數(shù)衛(wèi)星都無法正常運(yùn)行的一幕，是很可能發(fā)生的。

首先是外層空間戰(zhàn)爭破壞衛(wèi)星。美國政府某智庫，弗吉尼亞州的喬治 C.馬歇爾研究所所長杰夫考特認(rèn)為，未來可能出現(xiàn)的外層空間戰(zhàn)爭，交戰(zhàn)雙方可以從地面對人造衛(wèi)星發(fā)起物理攻擊，以阻斷衛(wèi)星通信，攻擊的方式如釋放顆粒云攻擊、部署高空氣象監(jiān)測火箭或者引爆高空核設(shè)備等。

其次是大規(guī)模太陽風(fēng)暴摧毀衛(wèi)星。19世紀(jì)，英國曾有一位名叫卡林頓的天文愛好者觀測到一次異常強(qiáng)大的太陽風(fēng)暴事件，史稱“卡林頓太空天氣事件”，科學(xué)家相信假如再發(fā)生一次類似規(guī)模的太陽風(fēng)暴，地球文明將遭受巨大的破壞。對此，《今日宇宙》雜志社的弗雷澤凱恩解釋道：“當(dāng)太陽磁暴的高能粒子掃過地球時，它攜帶的電荷量是極其巨大的，對那些運(yùn)行軌道靠近地球的衛(wèi)星來說，它們中的大部分會受到地球磁場的保護(hù)；但是對在更高軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星，特別是在地球同步軌道上運(yùn)行的衛(wèi)星來說，就不那么幸運(yùn)了，在磁暴期間，整個衛(wèi)星都會被加載上電荷，而后這些過量的電荷可以進(jìn)入衛(wèi)星組件，并且把它們燒毀。”

凱恩表示，在當(dāng)下，就有幾百個地球同步衛(wèi)星繞地球運(yùn)行，包括在大約2萬千米高空圍繞地球運(yùn)行的GPS衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)。而面對太陽風(fēng)暴，它們都是很脆弱的。

最后，還要考慮到凱斯勒現(xiàn)象。2013年上映的電影《地心引力》，對凱斯勒現(xiàn)象有所描述。電影中，俄羅斯用導(dǎo)彈摧毀了一顆報(bào)廢衛(wèi)星，無意中竟引發(fā)了一連串連鎖反應(yīng)，形成一個不斷膨脹的軌道空間碎片云。碎片云所到之處，所有物體——包括衛(wèi)星、空間站以及宇航員——統(tǒng)統(tǒng)被消滅。令人不安的是，凱斯勒現(xiàn)象的發(fā)生是極其現(xiàn)實(shí)的，并且隨著人們將越來越多的物體送入太空，軌道將越來越擁擠，凱斯勒現(xiàn)象發(fā)生的可能性也穩(wěn)步升高。

那么，假如以上任意一種情況發(fā)生，等待我們的將是什么呢？

面臨太空垃圾威脅

在太空中，即使一滴油漆，也能造成可怕的撞擊。假如凱斯勒現(xiàn)象發(fā)生，一顆衛(wèi)星的碎片擊中其他衛(wèi)星，便會引發(fā)連鎖反應(yīng)，甚至有可能摧毀這一軌道中的大部分衛(wèi)星。美國外交關(guān)系委員會最近公布的一份報(bào)告對太空碎片引發(fā)核戰(zhàn)爭的可能性進(jìn)行了預(yù)測，美國的衛(wèi)星數(shù)量占全球總量的43%，其中大部分是軍用間諜衛(wèi)星，外交關(guān)系委員會的報(bào)告指出，試射產(chǎn)生的太空垃圾碎片，能夠輕易摧毀一顆美國軍用衛(wèi)星，引發(fā)災(zāi)難性后果，譬如區(qū)域性沖突甚至戰(zhàn)爭！

通信遭到破壞

假如失去所有的人造衛(wèi)星，我們會注意到我們溝通的能力、共享信息的能力、進(jìn)行交易的能力將大幅降低。

“如果我們失去了通信衛(wèi)星，那么就沒有什么帶寬可言了。”天體物理學(xué)家喬納森麥克道爾說。喬納森麥克道爾是參與錢德拉太空望遠(yuǎn)鏡項(xiàng)目的科學(xué)家之一，同時還是哈佛大學(xué)史密森尼天體物理中心的創(chuàng)始人。

麥克道爾表示，隨著遠(yuǎn)距離通信衛(wèi)星被摧毀，遠(yuǎn)距離通信的重?fù)?dān)將落在海底電纜和陸基通信系統(tǒng)身上。但是，隨著通信衛(wèi)星被摧毀，很多通信方式也將在瞬間消失。比如，所有的國際長途電話和數(shù)據(jù)傳輸都不得不改道發(fā)送，這將給地面和海底電纜施加巨大的壓力，過多的數(shù)據(jù)傳輸請求將使這些系統(tǒng)的容量發(fā)揮到極限，從而使許多電話無法撥通；數(shù)以億計(jì)的互聯(lián)網(wǎng)連接將消失或嚴(yán)重超載；大約同樣數(shù)量的手機(jī)將無法使用。

咱們的時間和汽油將浪費(fèi)在公路上

我們都知道，全球定位系統(tǒng)實(shí)際上指的是一個衛(wèi)星群，為衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)。打開汽車上的衛(wèi)星導(dǎo)航儀，它能在短短幾秒鐘內(nèi)確定你的方位，只存在幾米的誤差。此外，導(dǎo)航儀還能為你提供最佳行車路線，節(jié)省你寶貴的時間和汽油。

根據(jù)谷歌公司最近委托進(jìn)行的一項(xiàng)研究，衛(wèi)星導(dǎo)航每年為駕駛者節(jié)省的時間超過10億小時；節(jié)省的燃料達(dá)到10億加侖，約合38億升，價(jià)值220億美元。想象一下，假如沒有衛(wèi)星導(dǎo)航，那么過度依賴此設(shè)備的“路癡”們，將耗費(fèi)多少時間和油錢在那一條條熟悉的街道！

導(dǎo)航的失效將影響航空和金融！

現(xiàn)代化的飛機(jī)很多都使用GPS，盡管有備份系統(tǒng)存在，但是航空公司依舊使用GPS來規(guī)劃最省油和最快捷的航線。沒有GPS和通信衛(wèi)星，飛機(jī)控制器在通信和規(guī)劃航線上將面臨巨大的困難。航空公司將不得不退回到先輩遺留下來的導(dǎo)航系統(tǒng)和程序上。考慮到今天航空交通的龐大數(shù)量，事故恐怕就難以避免了。

GPS 并不單單提供定位服務(wù)，它還提供授時服務(wù)。全球定位系統(tǒng)系統(tǒng)內(nèi)的每一顆衛(wèi)星都安裝了原子鐘，原子鐘的誤差每30萬年只有1秒。基于這一點(diǎn)，很多需要精確計(jì)時的組織和機(jī)構(gòu)都使用全球定位系統(tǒng)，從手機(jī)網(wǎng)絡(luò)到電網(wǎng)，再從股票市場到取款機(jī)，包括很多公司的IT系統(tǒng)也使用GPS。假如人造衛(wèi)星全部失效，全球定位系統(tǒng)被毀，股票市場將關(guān)閉，手機(jī)和取款機(jī)將停止工作，電力供應(yīng)也會發(fā)生故障。

此外，其他受到影響的系統(tǒng)還包括：采用GPS導(dǎo)航的海上貨運(yùn)系統(tǒng)、供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)和交通樞紐。