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「星链」卫星突然大批坠落,2024 年有 316 颗卫星在大气层中烧毁,这是怎么回事?会造成哪些影响?

Poseidon
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星链”卫星的坠落并不突然,该现象与太阳活动和卫星寿命有关。2024 年再入大气层的大多数“星链”卫星是已报废或到期自主离轨的,太阳活动加快了它们再入的过程。

“星链”卫星坠入大气层并烧毁的过程会产生相应的大气污染(例如铝烧出来的氧化铝可能参与破坏臭氧层),还有变成人造陨石而导致人员伤亡、财产损失的风险。

  • 2024 年的再入数量还不足以引起大的问题。但是,按照马斯克的计划,SpaceX 每年的航天活动造成的大气污染的规模会在未来增大几个数量级,这大抵会需要相应的地球工程来控制其影响。
  • 在大气里散布大量氧化铝纳米颗粒会提高地球反照率、冷却大气——当然,你不好期待 SpaceX 能靠这个做地球工程。
  • 2024 年 8 月,人们在加拿大萨斯喀彻温省的一处农场发现了一块重约 2.5 千克的“星链”卫星残骸。SpaceX 调查发现这是一颗未正常部署的“星链”蜂窝直连卫星的天线扩频模块外壳,该卫星再入大气层的姿态与预期不符。事后,SpaceX 改进卫星设计来降低这类碎片落地的概率。读者可以估计,还有更多的“星链”卫星残骸落在人迹罕至之处而未被发现,这类事件今后还会多次发生。

美国国家航空航天局戈达德航天中心的物理学家丹尼·奥利维拉及其同事发现“星链”卫星的坠落与太阳活动之间存在明确关联,约 70% 的“星链”卫星坠落发生在中等强度地磁暴期间与低强度地磁暴期间。这可能归因于中等强度地磁暴期间与低强度地磁暴的持续时间比高强度地磁暴更长,地球大气被加热并膨胀、对卫星产生更大阻力的现象给卫星带来的总速度变化量更多[1]。他们发布的研究报告称:

We clearly show that the intense solar activity of the current solar cycle has already had significant impacts on Starlink reentries. This is a very exciting time in satellite orbital drag research, since the number of satellites in low-Earth orbit and solar activity are the highest ever observed in human history.
我们清楚地展示了当前太阳周期的太阳活动增强已经对星链卫星再入产生了统计显著的影响。鉴于地球低轨道卫星的数量和太阳活动都达到了人类历史上观测过的最大值,现在是研究卫星轨道阻力的大好时机。
Front. Astron. Space Sci., 03 June 2025Sec. Space PhysicsVolume 12 - 2025 | https://doi.org/10.3389/fspas.2025.1572313
Front. Astron. Space Sci., 03 June 2025Sec. Space PhysicsVolume 12 - 2025 | https://doi.org/10.3389/fspas.2025.1572313
Front. Astron. Space Sci., 03 June 2025Sec. Space PhysicsVolume 12 - 2025 | https://doi.org/10.3389/fspas.2025.1572313

参考

  1. ^Front. Astron. Space Sci., 03 June 2025 Sec. Space Physics Volume 12 - 2025 | https://doi.org/10.3389/fspas.2025.1572313
赵泠
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