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失聯47年衛星突然出現,莫名向地球傳送訊號,究竟是怎麼回事?

2012年12月18日,英國康沃爾郡一名業餘無線電愛好者菲爾·威廉姆斯在一次例行的近地軌道訊號搜尋中,發現了一個頻率為237MHZ,每隔4秒重複一次神秘訊號,經過多名無線電愛好者的接力搜尋,這個訊號似乎來自一顆1965年就已經失蹤的衛星LES-1!

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神秘訊號,究竟是怎麼回事?

1965年就已經失蹤,到2012年時已經過去了47年,很難想象它居然會再次發射訊號,不由得讓人一陣惡寒,畢竟《獨立日》中就有外星人控制全球衛星,傳送攻擊的同步訊號,但似乎有一點又不成立,為什麼不用正常工作的衛星,反而要用一顆早已廢棄的LS-1衛星呢?

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LES-1衛星,全球衛星通訊的先烈

LES-1是麻省理工學院林肯實驗室開發的第一顆空間通訊實驗衛星,它被設計用來代替被全球科學家唾棄的西福特計劃,這個計劃打算用火箭將4。3億根銅製偶極子天線送上近地軌道,其目的很明確,實現全球通訊!

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西福特計劃

因為當年沒有全球通訊手段,短波侷限性太大,因為電離層不穩定,因此原計劃就是人工製造一個反射層,而銅針就成了最好的選擇,第一次發射於1961年10月21日,但沒有成功。第二次發射於1963年5月9日金星,在軌道上形成人工的環狀針雲併成功通訊。

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但這個計劃披露後遭到了全球政界以及科學界的強烈反對,英國無線電、光學天文學者與皇家天文學會對此表示強烈抗議,蘇聯《真理報》控訴“美國玷汙了宇宙”,最終這個事件鬧得沸沸揚揚,並促成了外層空間條約的建立。

麻省理工的通訊衛星計劃

其實美國放棄西福特計劃是因為林肯實驗室已經摺騰出了通訊衛星的設計方案,要不然以美國的尿性,怎麼可能會將大家放在眼裡,通訊衛星結構並不複雜,一般有轉發器以及指向天線與交換系統以及電源等結構組成。

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另一個問題是如何保持通訊衛星穩定指向,早期動量輪姿態控制並不成熟,因此一般都是自轉穩定,天線也是全向天線。

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還有則是電源系統,由於是通訊衛星,它將會長期在軌工作,因此不可能採用蓄電池,而是蓄電池+太陽能電池的模式。

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因此作為早期的通訊衛星,太陽能電池覆蓋滿全身(無法採用更大面積的太陽翼型電池),LES-1衛星看起來就像一個大銅錘。

LES-1衛星:出師未捷身先死

LES-1衛星採用了很多當時先進的技術,包括利用軍方的超高頻頻段,還能為數百個使用者提供通訊服務,1965年2月11日,LES-1衛星在卡納維拉爾角發射升空,將衛星送入了圓形軌道,接下來星載火箭將繼續變軌送至衛星工作軌道,但由於星載固體火箭接線錯誤,未能點火,使得它停留在了一個頗為尷尬的軌道上。

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原本衛星與火箭脫離時衛星將維持3rpm/s的速自轉保持穩定,但由於固體火箭未能脫離,因此這個自轉軸偏離處在了一個翻滾的狀態,本來在這個軌道距離地面高度2800千米,也能湊合著用下,但翻滾就尷尬了,地面站只能進行非常有限的幾各通訊測試。

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並且更要命的是這條軌道在著名的範艾倫輻射帶上,高能粒子長期轟擊,太陽能功率降低,無法維持正常的測試,終於在1967年停止發射訊號,一切歸於沉寂。

LES-1衛星復活,究竟是什麼原因?

2012年12月18日,菲爾·威廉姆斯接收到了LES-1衛星的訊號,12月22日,在巴西的FlávioABArchangelo(呼叫代號PY2ZX)也確認了這個訊號,德國的MatthiasBopp(呼叫代號DD1US)則在同月27日確認。

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威廉姆斯認為,四秒的重複是因為衛星翻滾,每隔四秒部分有效的太陽能電池能曬到太陽,因此訊號發射電路工作,發出了訊號,但詭異的是47年前沒有發射,為什麼現在突然開始發射了?

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據衛星通訊專家分析,這可能是因為LES-1衛星“故障”了,原本電源系統的電路切換部分在範艾倫輻射帶中被破壞失去了電力供應,衛星掉電,失去訊號,但可能由於範艾倫輻射的高能帶電粒子轟擊,導致它意外的開始向237MHZ發射電路供電,從而開始發射訊號。

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太空垃圾:殭屍衛星列表

其實在近地軌道上殭屍衛星並不止LES-1一顆,到現在為止,全球各國已經發射了大約6600多個人工裝置到太空,其中還有3600多個在軌,有1000多顆仍然在工作中,其他的都是垃圾!

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在這些太空垃圾中,有的無法聯絡,成為了“訊號黑洞”,但有的只是部分失效,比如訊號發射電路可能還在工作,這些衛星就成了所謂的殭屍衛星。

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在這些衛星中,最神秘的是Zuma衛星,這是SpaceX在2018年1月8日發射的美國機密政府衛星,這顆價值35億美元沒有正確部署,業餘無線電愛好者一直想將其搜尋定位。

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準備發射的Transit5B-5

而最令人揪心的是Transit5B-5,這是美國政府發射的一顆核動力衛星,不過現在還處在穩定極地軌道,高度1100千米,軌道週期106分鐘,未來可能將執行很多年。

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