關(guān)于“星鏈”,相信大家都不陌生,簡(jiǎn)單來講,“星鏈”就是埃隆·馬斯克的太空探索技術(shù)公司(SpaceX)構(gòu)建的一個(gè)衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò),由大量部署在近地軌道上的小型衛(wèi)星組成。
引人注目的是,一個(gè)來自NASA戈達(dá)德太空飛行中心和馬里蘭大學(xué)戈達(dá)德行星太陽物理研究所的研究團(tuán)隊(duì)近日撰文指出,近一年多的時(shí)間里,馬斯克的“星鏈”衛(wèi)星突然大批墜落。
根據(jù)研究人員提供的數(shù)據(jù),“星鏈”衛(wèi)星于2019年5月23日首次發(fā)射并成功部署,在此之后,更多的衛(wèi)星又陸陸續(xù)續(xù)地發(fā)射升空,在2020年,就有兩顆衛(wèi)星墜落,2021年,這個(gè)數(shù)字上升至78顆,此后的2022年和2023年,墜落數(shù)量分別達(dá)到99顆和88顆,維持在較高水平。
到了2024年,“星鏈”衛(wèi)星的墜落數(shù)量突然出現(xiàn)了急劇攀升,達(dá)到了316顆,而僅僅在2025年1月,其墜落數(shù)量就已經(jīng)高達(dá)120顆。
研究人員表示,盡管“星鏈”衛(wèi)星的設(shè)計(jì)壽命相對(duì)較短(平均值大約是5年),但如此大規(guī)模的衛(wèi)星損耗卻遠(yuǎn)超預(yù)期,而這也就意味著,有其他的原因造成了“星鏈”衛(wèi)星的大批墜落。到底是發(fā)生了什么呢?此次研究給出的答案是:太陽表面的活動(dòng)。
已知的觀測(cè)數(shù)據(jù)表明,太陽表面的活動(dòng)呈現(xiàn)出大約每11年一個(gè)周期的規(guī)律變化,在每一個(gè)周期里,太陽會(huì)由活動(dòng)水平最低的低谷期逐步進(jìn)入活動(dòng)增強(qiáng)階段,直至達(dá)到活動(dòng)水平最高的高峰期,隨后活動(dòng)強(qiáng)度逐漸減弱,最終回落至下一個(gè)周期的低谷期。
目前我們正處于已知的第25個(gè)太陽活動(dòng)周期,這個(gè)周期開始于2019年,從這一年起,太陽的活動(dòng)就不斷增強(qiáng),而在2024年的時(shí)候,太陽活動(dòng)就開始進(jìn)入高峰期。
當(dāng)太陽活動(dòng)水平進(jìn)入高峰期,其表面會(huì)頻繁出現(xiàn)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(zhì)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(huì)以極高的速度向四面八方擴(kuò)散,其中一部分,可能會(huì)朝著我們地球的方向而來,當(dāng)它們抵達(dá)地球附近時(shí),就會(huì)與地球的磁場(chǎng)發(fā)生相互作用,引發(fā)地球磁層的劇烈擾動(dòng),這也被稱為“地磁暴”。
“地磁暴”的發(fā)生,有一個(gè)直接的影響就是,它會(huì)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(huì)受熱膨脹,進(jìn)而向外擴(kuò)張。
另一方面,“星鏈”衛(wèi)星運(yùn)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(huì)對(duì)衛(wèi)星形成微小的阻力,進(jìn)而導(dǎo)致其軌道高度逐漸下降。
在正常情況下,這個(gè)過程是緩慢且可預(yù)測(cè)的,但在太陽活動(dòng)高峰期,特別是遭遇強(qiáng)“地磁暴”時(shí),地球高層大氣的受熱膨脹得更厲害,就會(huì)使近地軌道附近的大氣密度顯著增加,這會(huì)讓“星鏈”衛(wèi)星遇到的阻力在短時(shí)間內(nèi)大幅提升,從而使其在遠(yuǎn)低于其設(shè)計(jì)壽命的時(shí)間內(nèi)就墜落了。
研究人員指出,“星鏈”衛(wèi)星的發(fā)射始于2019年,這一時(shí)期恰好處于此次太陽活動(dòng)周期的低谷期,而此后衛(wèi)星墜落數(shù)量的變化,則與太陽活動(dòng)水平的變化高度吻合,這種同步性為太陽活動(dòng)導(dǎo)致星鏈衛(wèi)星損耗的機(jī)制提供了直接的實(shí)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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