什么情況?美國的星鏈衛星突然大批量墜落地球,在大氣層中燒毀。當前在中國空間站上有3名航天員正在執行飛行任務,我們的空間站會不會也有什么危險?
事情是這樣的,報道稱馬斯克的SPaceX公司發射的星鏈衛星接連墜落地球。在2019年,SPaceX公司就開始發射星鏈衛星了,隨后在2020年就已經開始陸陸續續有星鏈衛星墜落地球大氣層。畢竟星鏈衛星的飛行軌道不是很高,在空氣阻力的作用下,這些地軌道的衛星受到的空氣阻力相對大一些,飛行速度衰減得比較快,導致飛行高度不斷下降,最后就會墜落大氣層。
這也是為什么在近地軌道有很多航天器在結束使命以后,這些航天器殘骸都會墜落地球大氣層的原因。因為在近地軌道并不是絕對的真空,還是有稀薄的空氣,所以空氣阻力是存在的,近地軌道不存在理想狀態下的真空狀態。
雖然近地軌道的衛星最后基本上都會墜落地球大氣層燒毀,但是星鏈衛星墜落地球的時間太早了,這是意料之外的事情。雖然星鏈衛星軌道不是很高,在比較低的軌道運行,為全球的用戶提供通信服務,但理論上來說,這些地軌道的衛星平均壽命大約為5年時間。也就是說,理論上來說,在2019年發射的星鏈衛星應該是在2024年左右才會結束使命然后墜落地球。而實際的情況卻是在發射第二年就開始墜落地球了。
星鏈衛星早在2020年就已經開始出現墜落的情況,這些年來星鏈衛星墜落的數量越來越多了。在2020年只有2顆星鏈衛星墜落地球,而在2021年墜落地球的星鏈衛星數量達到78顆,在2022年墜落地球的星鏈衛星數量達到99顆,在2023年墜落地球的星鏈衛星數量也達到88顆。在2024年墜落地球的星鏈衛星數量更多,達到316顆。
在過去這幾年時間內,墜落地球的星鏈衛星數量達到了583顆。現在在近地軌道有幾千顆星鏈衛星在軌飛行,平均下來大約15顆星鏈衛星就會有一顆墜落地球。
從數據可以看得出,星鏈衛星在發射的第二年就開始出現墜落地球的情況,而后來墜落地球的星鏈衛星數量越來越多了。當然,墜落地球星鏈衛星的數量越來越多的原因之一是SPaceX公司發射的星鏈衛星數量越來越多,衛星總數量越多的情況下,墜落地球的衛星數量越多也是情理之中的事情。
不過,除了星鏈衛星的數量比較多這一個原因外,還有一個客觀因素,那就是太陽活動的影響。NASA戈達德航天中心研究團隊發現,星鏈衛星大規模墜落地球和太陽活動有很密切的關系。
研究人員表示,他們發現當太陽活動變得越來越頻繁的時候,星鏈衛星墜落地球大氣層的數量就會越來越多。在2019年,美國開始發射星鏈衛星,那時候太陽活動剛剛好處于低谷期,所以那時候的太陽活動不算很活躍,星鏈衛星墜落的數量不算很多。現在太陽活動越來越頻繁了,2024年正處于這一輪太陽活動的高峰期,2024年墜落地球的星鏈衛星數量達到316顆,比前幾年加起來都還要更多。
在太陽表面經常會出現太陽黑子,同時也會爆發出強烈的太陽耀斑,在這個過程中會釋放出巨大的能量、高能帶電粒子。當這些來自太陽的高能帶電粒子以極快的速度來到地球附近時,地球就會遭到這些高能帶電粒子的轟擊,可能會出現地磁暴等現象。
這時候我們的地球就會出現極為絢麗的極光現象,正常情況下只有極地地區這些高緯度地區才會出現極光現象,但是在地磁暴爆發時,緯度相對較低的地區也可能會看到極光現象,之前地磁暴爆發時,北京等地都可以看到極光。
太陽活動爆發除了會給地球帶來極為絢麗的極光現象外,還會產生另一種效應,那就是在高空大氣層的空氣會被加熱。當高空的空氣被加熱以后就會向外膨脹,原本近地軌道就存在比較稀薄的空氣,當高空的空氣被加熱以后,近地軌道的空氣密度會變得比正常情況更大一些。
意味著在近地軌道運行的航天器遇到的空氣阻力會比平常更大,飛行速度衰減更加明顯,飛行高度會大幅度降低,最后可能會脫離軌道墜落地球大氣層燒毀。
在過去這幾年時間內,太陽活動越來越活躍,星鏈衛星墜落的數量也越來越多,在很大程度上都和太陽活動有密切的關聯。不過大家也不需要擔心,太陽活動是周期性的,太陽活動的周期約為11年,在一個周期內會從低谷期開始活躍到高峰期,隨后又會慢慢回落到低谷期,下一個周期到來的時候再次變強。
在2024年太陽活動達到了當前周期的高峰期,接下來就會慢慢變得沒那么活躍了,到時候這些近地軌道的航天器受到的影響可能會稍微小一些。
中國空間站怎么辦?
太陽活動爆發時,近地軌道空氣阻力可能會更大,對于在近地軌道運行的航天器來說是一個潛在的威脅。除了星鏈衛星、探測器、望遠鏡之類的無人航天器外,在近地軌道還有中國空間站、國際空間站這兩個載人的航天器。這兩個航天器也是沒法避免這樣的事情,那我們的空間站怎么辦?我們的航天員會不會有危險?
和一般的航天器相比,中國空間站、國際空間站受到的影響可能會相對大一些。因為不管是中國空間站還是國際空間站,它們的體積都比較大,由多個艙段組成,還有多艘飛船對接在空間站上,再加上空間站、飛船都有巨大的太陽能電池板,整個空間站組合體的“迎風面”很大,受到的空氣阻力會更大一些。
所以,當太陽活動活躍期,地球爆發地磁暴,空間站組合體的飛行高度也會大幅度下降,可能比一般的航天器還明顯。不過大家也不需要擔心,我們有辦法應對,我們的空間站、航天員不會有危險。
就算平常時太陽沒有爆發明顯的太陽活動,空間站組合體的飛行高度每天也會不斷下降,畢竟受到的空氣阻力不小,這是沒法避免的事情。。空間站組合體能夠運行十幾年、二十幾年都不會墜落地球大氣層,其中一個原因就是每隔一段時間就會啟動發動機進行加速來提升飛行軌道高度,在這個過程中需要消耗大量推進劑。
每隔一段時間,我們就會發射一艘貨運飛船進行補給,將包括推進劑在內的物資送上空間站,所以空間站可以持續加速變軌提升飛行軌道,從而確保可以在軌運行十幾年、二十幾年時間。那些衛星就沒有這么好的情況了,因為它們攜帶的推進劑有限,又沒法像空間站那樣頻繁給它們補給推進劑,所以那些衛星運行幾年可能就會墜落地球了。
在2024年11月,天舟八號貨運飛船成功發射升空,給中國空間站送上了幾噸物資進行補給,其中就包括推進劑,按照計劃,在今年我們還將發射天舟九號貨運飛船進行下次的補給,到時候又會給空間站補給推進劑。在貨運飛船源源不斷的補給推進劑的情況下,我們的空間站能夠保持正常的軌道運行,大家不需要擔心。
除了補給推進劑讓空間站保持一定的軌道高度外,我們在地面還有新的神舟載人飛船處于待命狀態,具備快速發射的條件。如果我們的空間站、神舟載人飛船遇到緊急情況,在軌的航天員需要快速返回地球的話,處于待命狀態的那艘神舟載人飛船就會以最快的速度發射上去把航天員接回來。
特別聲明:以上內容(如有圖片或視頻亦包括在內)為自媒體平臺“網易號”用戶上傳并發布,本平臺僅提供信息存儲服務。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.