“星链”卫星频频坠落,或与太阳活动频繁有关 2025年06月13日 克莉斯汀

  NASA拍摄到的太阳黑子活动图片(NASA)

  

  □克莉斯汀

  

  美国太空探索技术公司(SpaceX)2014年时提出了一个低轨互联网星座计划,被称为“星链”(Starlink)计划。最近,美国国家航空航天局(NASA)监测到“星链”卫星在大量坠落,研究人员认为,其坠落原因或与太阳黑子、地磁活动等有关,研究首次系统揭示了太阳活动加剧对低轨卫星运行寿命的显著影响。

  

  每15颗卫星中就有一颗坠落

  

  “星链”计划拟用4.2万颗卫星来取代地面上的传统通信设施,从而在全球范围内提供价格低廉、高速且稳定的卫星宽带服务。自2019年第一颗“星链”卫星发射后,截至2024年,已有约1.2万颗卫星组成了“星链”网络,其中有1584颗部署在地球上空550千米处的近地轨道,并从2020年开始工作。

  美国东部时间2025年3月2日,该公司使用“猎鹰9”号火箭,又从佛罗里达州卡纳维拉尔角太空军基地发射了21颗“星链”卫星。

  但由美国国家航空航天局(NASA)进行“卫星雨”的研究时,却发现SpaceX的“星链”卫星自2020年开始就不断在坠落:2020年坠落了两颗卫星,2021年坠落数量飙升至78颗,2022年坠落99颗,2023年坠落88颗,2024年甚至被监测到有316颗“星链”卫星在坠落过程中于大气层中被烧毁。至此,“星链”已损失了583颗卫星,从其庞大的发射基数来看,几乎每15颗卫星中就有一颗坠落。

  

  需密切监测以防在轨碰撞及碎片影响地球

  

  美国航天局戈达德航天中心和美国马里兰大学的研究人员近日在瑞士《天文学与太空科学前沿》杂志上发布一项新研究,分析了2020年至2024年期间地磁活动对“星链”卫星坠落的影响,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。

  “星链”卫星主要是提供通信服务,其轨道高度较低,专家估计,这种轨道上的卫星平均寿命为5年。但如此频繁、大量地坠落显然事出有因。研究人员发现,太阳活动以约11年为一个周期,2020年至2024年,正好处于第25个活动周期的上升和高峰阶段。太阳活动增强会引发地磁强烈扰动,使地球热层升温并膨胀,导致高层大气的密度和阻力增加。而高层大气阻力增加会使得低轨卫星感受到更大的飞行阻力,从而脱离轨道,最终坠落,并进入大气层烧毁。同时,强磁暴还可能增加组成部署“星链”的卫星之间的碰撞风险。

  研究人员认为,每年坠落“星链”卫星数量呈上升趋势,应该与太阳活动处于增强阶段高度相关。不过,仍有许多谜团待解。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。

  研究团队呼吁,随着低轨卫星数量不断增加,需要在太阳和地磁活动剧烈时期加强监测和相关预测,以预防在轨碰撞及卫星碎片对地球的潜在影响。