據(jù)英國《獨(dú)立報(bào)》和新德里電視臺(tái)等外媒報(bào)道，太陽風(fēng)暴活動(dòng)日益頻繁，正在影響地球衛(wèi)星，尤其是馬斯克旗下太空探索技術(shù)公司（SpaceX）的“星鏈”衛(wèi)星一段時(shí)間來接連墜落。

　　由美國國家航空航天局（NASA）戈達(dá)德航天中心的物理學(xué)家丹尼奧利維拉領(lǐng)導(dǎo)的研究小組對此進(jìn)行了研究，近日還在國際學(xué)術(shù)期刊Frontiers上發(fā)表了名為《在第25太陽活動(dòng)周期上升階段追蹤星鏈衛(wèi)星的再入過程》的論文。

　　這里的“再入”，在航天航空領(lǐng)域指的是衛(wèi)星在結(jié)束任務(wù)后退役或是出現(xiàn)故障的情況下墜落，重新進(jìn)入地球大氣層的過程。衛(wèi)星在墜落的階段有可能因?yàn)榕c大氣層摩擦而燃燒殆盡，未能燃燒完全的殘骸也可能墜落至地面、海面。

　　2019年開始，SpaceX開始向近地軌道發(fā)射星鏈衛(wèi)星，而當(dāng)時(shí)正處于太陽活動(dòng)的低谷期。該論文指出，在最初的三年中，星鏈衛(wèi)星的墜落數(shù)量相對較低，2020年有兩顆衛(wèi)星墜落，2021年墜落了78顆，2022年墜落99顆，2023年墜落了88顆衛(wèi)星。到了2024年，墜落數(shù)量則達(dá)到了“驚人的316顆”。

　　從2020年至2024年期間，共有1190顆低地球軌道衛(wèi)星墜落。丹尼奧利維拉等人在論文中指出，“其中583顆衛(wèi)星為星鏈的衛(wèi)星，將近一半?！蹦壳?，地球軌道上共有超過7000 顆“星鏈”衛(wèi)星，SpaceX還計(jì)劃將“星鏈”的規(guī)模擴(kuò)大到3萬顆衛(wèi)星。

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　　據(jù)了解，星鏈衛(wèi)星是SpaceX旗下的“全球衛(wèi)星寬帶”項(xiàng)目，該項(xiàng)目計(jì)劃為包括偏遠(yuǎn)地區(qū)在內(nèi)的全球“任何地方”提供衛(wèi)星寬帶。由于SpaceX研發(fā)出的獵鷹火箭具備相對低成本和強(qiáng)大運(yùn)力，星鏈衛(wèi)星可以頻繁發(fā)射，一次發(fā)射可以將幾十顆衛(wèi)星送上太空。在升空后，有不少星鏈衛(wèi)星會(huì)主動(dòng)進(jìn)行升軌操作，這是因?yàn)榛鸺l(fā)射升空后，星箭分離的軌道高度較低，所以需要衛(wèi)星自主升軌。

　　對于星鏈衛(wèi)星墜落的實(shí)際原因，論文明確指出，當(dāng)前太陽周期的強(qiáng)太陽活動(dòng)已對星鏈衛(wèi)星再入產(chǎn)生顯著影響。他們得出結(jié)論：“地磁活動(dòng)越強(qiáng)，衛(wèi)星再入（也就是墜落至地球大氣層）的速度越快?！钡つ釆W利維拉等人同時(shí)指出，通過研究2020年-2024年地磁活動(dòng)對于星鏈衛(wèi)星墜落的影響，他們認(rèn)為第25太陽上升周期比此前的太陽活動(dòng)周期更為強(qiáng)烈。

　　天文研究發(fā)現(xiàn)，太陽活動(dòng)遵循11年的周期規(guī)律，其活動(dòng)峰值期被稱為“太陽極大期”。美國航空航天局（NASA）近幾個(gè)月的衛(wèi)星測量結(jié)果表明，太陽活動(dòng)自2019年12月以來開始增加，確認(rèn)進(jìn)入第25周期，預(yù)計(jì)會(huì)在今年7月達(dá)到極大期在此期間，太陽噴發(fā)活動(dòng)增強(qiáng)，可能引發(fā)地磁風(fēng)暴，而地磁風(fēng)暴會(huì)加熱地球大氣層，導(dǎo)致大氣層向外膨脹，增加衛(wèi)星飛行的阻力，這也會(huì)導(dǎo)致衛(wèi)星脫軌而發(fā)生墜落。

　　實(shí)際上，自2024年起，太陽活動(dòng)活躍程度不斷增強(qiáng)，高級別地磁暴日趨頻繁。在太陽極大期，衛(wèi)星的壽命最多可能縮短10天，軌道高度低于300公里的衛(wèi)星再入大氣層的時(shí)間從原本的15天以上縮短至5天左右。衛(wèi)星專家表示，這些因素在微小衛(wèi)星研制時(shí)會(huì)納入考慮范圍，并采取相應(yīng)措施，例如在太陽極大期使用推進(jìn)器保持軌道高度等。

　　由于“星鏈”衛(wèi)星需要提供通信服務(wù)，其軌道高度較低。據(jù)估計(jì)，這種軌道上的衛(wèi)星平均壽命為5年。盡管這一現(xiàn)象總體上可以理解，但仍有許多謎團(tuán)。例如，研究報(bào)告指出，70%的衛(wèi)星并非在強(qiáng)磁暴期間墜落，而是在中等磁暴和弱磁暴期間墜落。這很可能是因?yàn)槿醮疟┩ǔ３掷m(xù)時(shí)間更長，會(huì)緩慢地“侵蝕”軌道，將衛(wèi)星推向不可避免的結(jié)局。

　　國內(nèi)衛(wèi)星專家表示，目前“星鏈”衛(wèi)星的折損率仍處于正常范圍，不過近兩年太陽活動(dòng)日趨活躍，對衛(wèi)星墜落也產(chǎn)生了一定影響。鑒于“星鏈”迄今已發(fā)射超過7300顆衛(wèi)星，目前墜落衛(wèi)星數(shù)量不到總數(shù)的1/10，這個(gè)折損率處于正常范圍內(nèi)。

　　業(yè)內(nèi)專家分析，前幾年“星鏈”升空的衛(wèi)星數(shù)量較少，因此墜落也少，現(xiàn)在組網(wǎng)衛(wèi)星總數(shù)增長迅速，墜落衛(wèi)星的絕對數(shù)量就顯得突出，但這并不意外。一般而言，低軌微小衛(wèi)星的壽命為5年，早期發(fā)射的不少衛(wèi)星已達(dá)到壽命年限，不能再提供服務(wù)，也會(huì)主動(dòng)離軌墜落。

　　那些在太空中墜落的衛(wèi)星，最終會(huì)是什么下場？對此，美國聯(lián)邦航空管理局（FAA）在2023 年就預(yù)想過這個(gè)問題。彼時(shí)，F(xiàn)AA呈交給美國國會(huì)的報(bào)告顯示， SpaceX的衛(wèi)星系統(tǒng)存在“嚴(yán)重風(fēng)險(xiǎn)”，會(huì)導(dǎo)致航空事故和人員傷亡。

　　丹尼奧利維拉指出，衛(wèi)星在再入大氣層的過程中，有可能導(dǎo)致其無法在地球大氣中完全燒毀，會(huì)有物體墜落至地面。

　　FAA的報(bào)告數(shù)據(jù)稱，至2035年，星鏈計(jì)劃中所用到的運(yùn)載火箭和衛(wèi)星將產(chǎn)生大量殘骸。這其中2.8萬塊的殘骸有可能沖破大氣層、砸向地面。屆時(shí)，地球上平均每兩年就會(huì)有一個(gè)人“被殘片砸死或砸傷”。

　　2024年8月，在加拿大薩斯喀徹溫省的一個(gè)農(nóng)場，人們發(fā)現(xiàn)了一塊2.5公斤重的“星鏈”衛(wèi)星碎片。據(jù)太空探索技術(shù)公司稱，這是已知的唯一一塊在再入過程中落地的“星鏈”衛(wèi)星碎片。

　　此外，衛(wèi)星大批墜落不僅增加太空垃圾、威脅其他航天器安全，維修、補(bǔ)充衛(wèi)星也需要投入大量資金，影響服務(wù)穩(wěn)定性。另外，全球已有眾多類似低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目涌現(xiàn)，市場競爭日益激烈。

　　一位國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星企業(yè)的高管透露，國內(nèi)商業(yè)衛(wèi)星的使用壽命會(huì)比SpaceX的衛(wèi)星使用壽命長2-3年左右，“但在未來，我們都需要面臨衛(wèi)星脫軌的問題，風(fēng)險(xiǎn)是一定存在的，政府和企業(yè)都需要有相應(yīng)的預(yù)案?！?

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