据参考消息援引外媒报道
埃隆·马斯克的
太空探索技术公司(SpaceX)
发射的“星链”卫星接连坠落
美国国家航空航天局(NASA)戈达德航天中心物理学家丹尼·奥利维拉领导的研究小组研究显示:SpaceX于2019年首次发射“星链”卫星,2020年就有卫星坠落。但鉴于马斯克发射的“星链”卫星数量庞大,起初的坠落数量还在合理范围内。2020年仅坠落了两颗卫星。但在2021年,坠落数量飙升至78颗。此后两年,坠落卫星数量基本保持在这个水平(2022年坠落99颗,2023年坠落88颗)……
但去年情况发生了奇怪的变化:
316颗卫星在大气层中烧毁。
至此,“星链”共损失583颗卫星。
大约每15颗卫星中就有一颗坠落,
到底发生了什么?
研究小组将卫星坠落的时间
与各种自然现象进行对比发现
卫星坠落
与太阳活动存在明确的关联
为何太阳活动会让卫星坠落?
“星链”卫星的发射始于2019年,当时处于太阳活动的低谷期。NASA的统计显示,去年是太阳活动的高峰期。
研究报告指出:“我们清楚地发现,当前太阳活跃度的增强对‘星链’卫星坠入大气层产生了显著影响。这是一个研究卫星轨道阻力的绝佳时期,因为在本轮太阳活动高峰期,地球低轨卫星的数量达到了人类历史上的最高水平。”
太阳活动的周期约为11年。当太阳表面出现许多黑子时,会发生强烈的爆炸和太阳耀斑。太阳风通过日冕洞向外喷发,其中一部分物质会朝地球方向飞去,引发磁暴。当太阳等离子体到达地球并引发磁暴时,还会产生另一种效应——一种对上层大气的加热现象。大气层被加热后会膨胀,卫星会感受到更大的飞行阻力,从而脱离轨道,最终坠落。
尽管这一现象总体上可以理解,但仍有许多谜团。例如,研究报告指出,70%的卫星并非在强磁暴期间坠落,而是在中等磁暴和弱磁暴期间坠落。这很可能是因为弱磁暴通常持续时间更长,会缓慢地“侵蚀”轨道,将卫星推向不可避免的结局。
“再过几年可能每天都有……”
研究人员称:“我们发现,当地磁风暴发生时,卫星的再入速度比(无太阳活动时)要快。”
这一效应如今才开始显现,原因在于卫星发射数量激增,尤其是太空探索技术公司的发射活动。目前,已有7000多颗“星链”卫星环绕地球运行,为地面提供太空互联网服务。这一卫星矩阵还在持续增加新的卫星,几乎每周都有发射任务。
2024年6月23日,搭载着“星链”卫星的“猎鹰9”火箭从范登堡太空军基地发射升空。新华社
太空探索技术公司(SpaceX)计划未来让轨道上的卫星数量超过3万颗。“这是人类历史上首次出现如此多卫星同时再入的情况。”2020年至2024年间,跟踪记录发现,有523颗“星链”卫星再入大气层。奥利维拉说:“再过几年,我们可能每天都会有卫星再入。”
据了解,星链卫星是SpaceX旗下的“全球卫星宽带”项目,该项目计划为包括偏远地区在内的全球“任何地方”提供卫星宽带。由于SpaceX研发出的猎鹰火箭具备相对低成本和强大运力,星链卫星可以频繁发射,一次发射可以将几十颗卫星送上太空。在升空后,有不少星链卫星会主动进行升轨操作,这是因为火箭发射升空后,星箭分离的轨道高度较低,所以需要卫星自主升轨。
部分“星链”卫星在寿命终结时会有意降低轨道,使其进入大气层;另一部分卫星则在失效后在大气阻力下自然坠落。奥利维拉发现,在近期最严重的地磁事件期间,有37颗“星链”卫星再入大气层,轨道高度低于300公里的卫星再入大气层的时间从原本的15天以上缩短至约5天。
据介绍,由于“星链”卫星需要提供通信服务,其轨道高度较低。马斯克曾在接受采访时表示,“星链”将由4.2万颗卫星组成,耗资约300亿美元,不包括后期维护和补替费用。据报道,“星链”卫星的使用寿命约5至7年。也就是说,上述4.2万颗卫星每隔7年需全部更换一遍,即每年要发射6000颗。
当地时间5月27日上午,美国太空探索技术公司利用“猎鹰9”火箭将24颗“星链”卫星送入极地轨道。2024年,SpaceX的猎鹰火箭发射了多达134次,创下纪录,成为全球最活跃的火箭发射运营商。该公司计划在今年打破这一纪录,发射次数预计在年底前达到170次——这意味着平均每两天实施一次轨道发射。
将会带来哪些影响?
太阳的喷发活动正在缩短地球轨道上卫星的寿命,这既可能带来好处,也引发了一些担忧。
英国伯明翰大学的肖恩·埃尔维奇表示,这种效应可能对太空探索技术公司等卫星运营商有利,因为它能更快地清除轨道上的报废卫星,否则这些报废卫星可能会对其他卫星构成威胁。他说:“这一过程正在加快。”不过,这可能会限制我们在低于400公里的轨道(即“极低地球轨道”)上运行卫星的能力。他还说:“这表明该领域可能面临挑战。”
丹尼·奥利维拉认为,卫星更快再入大气层,还有可能导致其无法在地球大气中完全烧毁。他说:“可能会有物体坠落至地面。”
2024年8月,在加拿大萨斯喀彻温省的一个农场,人们发现了一块2.5公斤重的“星链”卫星碎片。据太空探索技术公司称,这是已知的唯一一块在再入过程中落地的“星链”卫星碎片。劳勒居住在萨斯喀彻温省,她担心可能有更多卫星碎片坠落到了其他地方。
此前,数量过多的星链卫星也引起了一些麻烦,如2021年我国天宫空间站曾为了躲避马斯克的星链卫星进行两次紧急避碰,而英国One Web公司旗下卫星也曾险些和星链卫星发生碰撞事件。因此,有天文学家批评称,由于地球外层空间有限,数目繁多的星链卫星也更易增加碰撞事件发生的概率,形成更多的太空碎片,危害宇航员的生命安全。
来源:辽沈晚报(lswbwx)综合参考消息、新华社、新京报、界面新闻、每日经济新闻