在商業(yè)航天領(lǐng)域，埃隆?馬斯克的太空探索技術(shù)公司（SpaceX）及其“星鏈”計(jì)劃一直是備受矚目的存在。該計(jì)劃旨在打造全球規(guī)模最大的近地軌道衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座，為全球用戶提供高速互聯(lián)網(wǎng)接入服務(wù)，構(gòu)建起從衛(wèi)星制造、發(fā)射、運(yùn)營(yíng)到服務(wù)的完整商業(yè)閉環(huán)。

然而，但是不少媒體6月9~11日?qǐng)?bào)道“星鏈”衛(wèi)星卻遭遇了“大批墜落”的事件。乍一看這的確讓人十分驚訝。

研究顯示太陽(yáng)風(fēng)竟是這一事件的“肇事者”，就是說(shuō)太陽(yáng)風(fēng)吹拂到地球附近時(shí)，對(duì)星鏈衛(wèi)星造成了損害，或?qū)е缕涓淖冘壍?，也有可能是太?yáng)風(fēng)中的等離子流直接導(dǎo)致其出現(xiàn)故障。

星鏈衛(wèi)星“大批墜落”？數(shù)據(jù)背后的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)

SpaceX于2019年首次發(fā)射“星鏈”衛(wèi)星，2020年便已有衛(wèi)星墜落。盡管當(dāng)時(shí)“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射數(shù)量龐大，但起初的墜落數(shù)量還在合理范圍內(nèi)，2020年僅墜落了兩顆衛(wèi)星。然而，從2021年開(kāi)始，墜落數(shù)量急劇上升，當(dāng)年飆升至78顆，此后兩年基本保持在這個(gè)水平，2022年墜落99顆，2023年墜落88顆。但去年情況發(fā)生了顯著變化，多達(dá)316顆衛(wèi)星在大氣層中燒毀。

而截止到2024年底，“星鏈”已累計(jì)損失583顆衛(wèi)星，大約每15顆衛(wèi)星中就有一顆墜落。但是如今又已經(jīng)過(guò)去半年了，即便按照去年的平均墜落量來(lái)看，如今的星鏈衛(wèi)星的墜落總數(shù)量也在700顆以上。

但實(shí)際上這并不影響星鏈的正常運(yùn)營(yíng)，因?yàn)檎谶\(yùn)營(yíng)狀態(tài)的星鏈衛(wèi)星足夠多。

根據(jù)網(wǎng)絡(luò)上的最新報(bào)道，截至2024年10月底，SpaceX已發(fā)射的“星鏈”衛(wèi)星總數(shù)已達(dá)7213顆，如今的數(shù)量當(dāng)在7500顆以上。但截止到去年底，星鏈在軌運(yùn)營(yíng)的衛(wèi)星在6350顆左右。部署和運(yùn)營(yíng)數(shù)量的差別，應(yīng)該是有些衛(wèi)星因?yàn)閴嬄洹⒐收系葼顩r導(dǎo)致的。

星鏈衛(wèi)星計(jì)劃部署4萬(wàn)多顆。如此大規(guī)模的衛(wèi)星部署，原本是SpaceX構(gòu)建全球衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)星座的重要一步，雖然星鏈已經(jīng)墜落了數(shù)百顆，但不影響其運(yùn)營(yíng)。

而且墜落的數(shù)百顆星鏈衛(wèi)星并不是短時(shí)間出現(xiàn)的現(xiàn)象，而是長(zhǎng)達(dá)數(shù)年，即使是2024年墜落318顆，也是在長(zhǎng)達(dá)一年的時(shí)間中才達(dá)到的數(shù)量，不足以影響運(yùn)營(yíng)。

更何況星鏈發(fā)射上長(zhǎng)的數(shù)量也大大超過(guò)了其掉落的數(shù)量，所以星鏈的互聯(lián)網(wǎng)功能仍在改善，效果也會(huì)更好。

所以，只強(qiáng)調(diào)“星鏈大批掉落”的說(shuō)法并不妥，它又不是短時(shí)間掉落的，這種說(shuō)法不合適。

但畢竟衛(wèi)星的墜落星鏈衛(wèi)星數(shù)量不少，所以這一現(xiàn)象仍然給這一宏偉計(jì)劃帶來(lái)了挑戰(zhàn)。

太陽(yáng)風(fēng)：星鏈衛(wèi)星墜落的“幕后黑手”

研究小組將衛(wèi)星墜落的時(shí)間與各種自然現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比后發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星墜落與太陽(yáng)活動(dòng)存在明確的關(guān)聯(lián)。研究報(bào)告明確指出：“當(dāng)前太陽(yáng)活躍度的增強(qiáng)對(duì)‘星鏈’衛(wèi)星墜入大氣層產(chǎn)生了顯著影響?！?/p>

太陽(yáng)活動(dòng)具有周期性，2019年“星鏈”衛(wèi)星發(fā)射時(shí)處于太陽(yáng)活動(dòng)的低谷期，而NASA的統(tǒng)計(jì)顯示，去年是太陽(yáng)活動(dòng)的高峰期。當(dāng)太陽(yáng)表面出現(xiàn)許多黑子時(shí)，會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的爆炸和太陽(yáng)耀斑。太陽(yáng)風(fēng)通過(guò)日冕洞向外噴發(fā)，其中一部分物質(zhì)會(huì)朝地球方向飛去，引發(fā)磁暴。

與此同時(shí)，還會(huì)產(chǎn)生一種對(duì)上層大氣的加熱現(xiàn)象。大氣層被加熱后會(huì)膨脹，衛(wèi)星在飛行過(guò)程中會(huì)感受到更大的阻力，從而脫離軌道墜落。

低軌道星鏈衛(wèi)星：為何易被太陽(yáng)風(fēng)吹落？

“星鏈”衛(wèi)星需要在低軌道運(yùn)行以提供通信服務(wù)，其軌道高度較低，據(jù)估計(jì)，這種軌道上的衛(wèi)星平均壽命為5年。低軌道衛(wèi)星之所以容易被太陽(yáng)風(fēng)吹落，主要有以下幾方面原因：

大氣阻力影響顯著

低軌道衛(wèi)星距離地球較近，處于地球大氣層的邊緣區(qū)域。雖然這里的大氣密度相對(duì)較低，但并非完全真空。當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)增強(qiáng)，大氣層被加熱膨脹后，大氣密度會(huì)顯著增加。衛(wèi)星在飛行過(guò)程中會(huì)不斷與大氣分子發(fā)生碰撞，從而受到更大的阻力。這種阻力會(huì)逐漸消耗衛(wèi)星的動(dòng)能，使其軌道高度不斷降低，最終墜入大氣層燒毀。

軌道維持難度大

低軌道衛(wèi)星的軌道維持需要精確的計(jì)算和調(diào)整。由于受到大氣阻力、地球引力攝動(dòng)等多重因素的影響，衛(wèi)星的軌道會(huì)不斷發(fā)生變化。在正常情況下，衛(wèi)星需要依靠自身的推進(jìn)系統(tǒng)進(jìn)行軌道修正，以保持穩(wěn)定的軌道。然而，當(dāng)太陽(yáng)活動(dòng)引發(fā)的大氣阻力突然增大時(shí)，衛(wèi)星的軌道變化速度會(huì)加快，軌道維持的難度也會(huì)大幅增加。如果衛(wèi)星的推進(jìn)系統(tǒng)無(wú)法及時(shí)有效地進(jìn)行軌道修正，衛(wèi)星就會(huì)逐漸偏離預(yù)定軌道，最終墜落。

衛(wèi)星自身設(shè)計(jì)因素

為了降低成本和提高發(fā)射效率，“星鏈”衛(wèi)星在設(shè)計(jì)上采用了一些相對(duì)簡(jiǎn)單和輕量化的方案。雖然這有助于降低衛(wèi)星的制造成本和發(fā)射成本，但也使得衛(wèi)星在面對(duì)復(fù)雜的外界環(huán)境時(shí)，抵抗能力相對(duì)較弱。

例如，衛(wèi)星的推進(jìn)系統(tǒng)可能無(wú)法提供足夠的推力來(lái)進(jìn)行大規(guī)模的軌道調(diào)整，衛(wèi)星的結(jié)構(gòu)也可能無(wú)法承受因大氣阻力增大而產(chǎn)生的額外應(yīng)力。

星鏈衛(wèi)星墜落的影響與挑戰(zhàn)

衛(wèi)星墜落不僅增加了太空垃圾的數(shù)量，對(duì)其他航天器的安全構(gòu)成了嚴(yán)重威脅，維修和補(bǔ)充衛(wèi)星也需要投入大量資金，這無(wú)疑會(huì)影響“星鏈”服務(wù)的穩(wěn)定性。此外，全球已有眾多類似低軌衛(wèi)星互聯(lián)網(wǎng)項(xiàng)目涌現(xiàn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈。在這樣的背景下，“星鏈”衛(wèi)星的大批墜落無(wú)疑會(huì)讓SpaceX在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中面臨更大的壓力。

馬斯克的“星鏈”衛(wèi)星“大批掉落”事件，為我們揭示了商業(yè)航天領(lǐng)域面臨的復(fù)雜挑戰(zhàn)。太陽(yáng)風(fēng)這一自然因素對(duì)低軌道衛(wèi)星的影響，凸顯了航天技術(shù)在應(yīng)對(duì)自然環(huán)境變化方面的脆弱性。

未來(lái)，SpaceX需要在衛(wèi)星設(shè)計(jì)、軌道維持、太空垃圾清理等方面采取更加有效的措施，以應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，確?！靶擎湣庇?jì)劃的順利推進(jìn)。同時(shí)，這一事件也為全球商業(yè)航天領(lǐng)域的發(fā)展提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，促使各國(guó)和企業(yè)更加重視航天技術(shù)的可靠性和安全性。

消息來(lái)源：《新華網(wǎng)》6月10日?qǐng)?bào)道《馬斯克的“星鏈”衛(wèi)星大批墜落焚毀，583顆已墜落地球》