關于“星鏈”,相信大家都不陌生,簡單來講,“星鏈”就是埃隆·馬斯克的太空探索技術公司(SpaceX)構建的一個衛星網絡,由大量部署在近地軌道上的小型衛星組成。
引人注目的是,一個來自NASA戈達德太空飛行中心和馬里蘭大學戈達德行星太陽物理研究所的研究團隊近日撰文指出,近一年多的時間里,馬斯克的“星鏈”衛星突然大批墜落。
根據研究人員提供的數據,“星鏈”衛星于2019年5月23日首次發射并成功部署,在此之后,更多的衛星又陸陸續續地發射升空,在2020年,就有兩顆衛星墜落,2021年,這個數字上升至78顆,此后的2022年和2023年,墜落數量分別達到99顆和88顆,維持在較高水平。
到了2024年,“星鏈”衛星的墜落數量突然出現了急劇攀升,達到了316顆,而僅僅在2025年1月,其墜落數量就已經高達120顆。
研究人員表示,盡管“星鏈”衛星的設計壽命相對較短(平均值大約是5年),但如此大規模的衛星損耗卻遠超預期,而這也就意味著,有其他的原因造成了“星鏈”衛星的大批墜落。到底是發生了什么呢?此次研究給出的答案是:太陽表面的活動。
已知的觀測數據表明,太陽表面的活動呈現出大約每11年一個周期的規律變化,在每一個周期里,太陽會由活動水平最低的低谷期逐步進入活動增強階段,直至達到活動水平最高的高峰期,隨后活動強度逐漸減弱,最終回落至下一個周期的低谷期。
目前我們正處于已知的第25個太陽活動周期,這個周期開始于2019年,從這一年起,太陽的活動就不斷增強,而在2024年的時候,太陽活動就開始進入高峰期。
當太陽活動水平進入高峰期,其表面會頻繁出現大量的太陽黑子,伴隨而來的是更加劇烈的能量釋放(例如太陽耀斑和日冕物質拋射),從而釋放出更多的帶電粒子。
這些被太陽噴射出來的帶電粒子,會以極高的速度向四面八方擴散,其中一部分,可能會朝著我們地球的方向而來,當它們抵達地球附近時,就會與地球的磁場發生相互作用,引發地球磁層的劇烈擾動,這也被稱為“地磁暴”。
“地磁暴”的發生,有一個直接的影響就是,它會造成地球高層大氣的溫度升高,而溫度升高了,地球高層大氣就會受熱膨脹,進而向外擴張。
另一方面,“星鏈”衛星運行在近地軌道(高度通常為500多公里),在這種高度上,仍然存在著極為稀薄的空氣,它們會對衛星形成微小的阻力,進而導致其軌道高度逐漸下降。
在正常情況下,這個過程是緩慢且可預測的,但在太陽活動高峰期,特別是遭遇強“地磁暴”時,地球高層大氣的受熱膨脹得更厲害,就會使近地軌道附近的大氣密度顯著增加,這會讓“星鏈”衛星遇到的阻力在短時間內大幅提升,從而使其在遠低于其設計壽命的時間內就墜落了。
研究人員指出,“星鏈”衛星的發射始于2019年,這一時期恰好處于此次太陽活動周期的低谷期,而此后衛星墜落數量的變化,則與太陽活動水平的變化高度吻合,這種同步性為太陽活動導致星鏈衛星損耗的機制提供了直接的實證支持。
參考資料:Denny M. Oliveira et al, Tracking Reentries of Starlink Satellites During the Rising Phase of Solar Cycle 25, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2505.13752
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