马斯克的 “星链” 卫星,突然大批坠落,背后原因揭秘

近日来,有相关报道说,亿万富豪埃隆·马斯克的SpaceX公司发射的“星链”卫星,出现接连坠落的情况。

“星链”卫星是在2019年发射的。发射之后,虽然也曾发生过坠落。比如2020年就有两颗卫星坠落。2021年,坠落卫星的数量有78颗。2022年坠落了99颗,2023年坠落了88颗。

然而去年却有316颗卫星坠落到大气层中。算上前两年坠落的卫星,意味着“星链”共损失了583颗卫星。这数量就比较惊人了。那么,为什么“星链”卫星会如此大批量的坠落呢?

太阳黑子惹的祸?“星链”卫星大批坠落背后原因

有研究认为“星链”卫星,之所以坠入大气层,是因为太阳活跃度的增强所导致。

在2014年,美国SpaceX公司的首席执行官埃隆·马斯克就提出了“星链”计划。他计划建立一个覆盖全球的卫星互联网。这一计划,在2019年开始实施。第一批“星链”卫星,有60颗卫星被同时送入了太空。

2019年,正好是太阳活动处于一个低谷期的阶段。不过后来,根据NASA的统计,发现到了2024年,太阳活动达到了一个高峰期。

现代科学告诉我们,太阳活动的周期大概为11年左右。也就是说,当太阳表面,出现了大量黑子时,太阳就会发生强烈的爆炸,以及太阳耀斑。

太阳风会通过日冕洞,向外进行喷射。当太阳等离子体到达地球,并引发磁暴时,大气层也会随之被加热。

而大气层一旦被加热就会膨胀,也就会对而那些正在轨道中飞行的卫星,产生更大的飞行阻力。于是这些卫星就会因为飞行阻力增加,导致其脱离轨道,最终坠落。

比如曾经在2022年2月4日,就有四十颗刚刚发射成功的“星链”卫星,被一场地磁暴给搞了下来。

根据SpaceX官方网站发布的消息,因为地磁暴的影响,让这些卫星,在短短的一天时间内,受到的大气阻力足足增加了50%之多。在这样的阻力之下,没办法让运行轨道的高度得到提升,于是就掉回了大气层。

卫星大批坠落不仅增加太空垃圾、威胁其他航天器安全,维修、补充卫星也需要投入大量资金,影响服务稳定性。

星链卫星是马斯克太空探索技术公司(SpaceX)旗下的“全球卫星宽带”项目,该项目计划为包括偏远地区在内的全球“任何地方”提供卫星宽带。

由于SpaceX研发出的猎鹰火箭具备相对低成本和强大运力,因此能够频繁发射星链卫星,比如几十颗卫星能够一次性被送上太空。但是在升空之后,就出现了不少问题。

而如今,星链在全世界的用户数量,已经超过了500万之多,而且其业务范围,更是广泛地覆盖到了航空、海运以及偏远地区的互联网接入等领域。更有甚者,如今的“星链”还推出了直连手机的业务,并且还在不断拓展它的业务边界,琮儿挖掘出更新、更高的盈利增长点。

马斯克在之前接受采访时就曾表示,“星链”将由4.2万颗卫星组成。这个数量非常可观了。

不过尴尬的是,有研究认为,已经发射的“星链”卫星之所以掉下来,并不是强磁暴所导致。在去年的研究报告中,就指出了坠落的“星链”卫星,有70%并非在强磁暴期间坠落,而是在中等磁暴和弱磁暴期间坠落。

这就意味着,很可能是因为弱磁暴通常持续时间更长,会缓慢地“侵蚀”轨道,将卫星推向不可避免的结局。

因此,可以看到,如同“星链”卫星这一类的低轨卫星,其实会影响到地球周围太空空间的安全性。

“星链”卫星在太空中“惹事”,已不是一次两次

其实,早在几年前,全球航天界都有对美国星链系统的野蛮发展提出质疑的声音。因为“星链”卫星在太空轨道中,“惹事”也不是一次两次了。

比如就在2019年9月2日,“星链-44”卫星就差一点点,与欧洲航天局的“风神”地球观测卫星来一个“亲密接触”,当时的情形也是非常危急。

在2021年4月,一颗星链卫星还与一颗英国OneWeb公司的同类卫星几乎相撞,一度仅相距57.9米。美国太空部队第18太空控制中队当时发出“红色警报”,OneWeb公司随后指责SpaceX关闭了“星链”卫星上的自动避碰系统。

就在2021年12月3日,中国常驻维也纳联合国和其他国际组织代表团,向联合国秘书长致以普通照会,通报了美国太空探索技术公司(SpaceX公司)发射的星链卫星,在这一年先后两次接近中国空间站,对中国空间站上的航天员生命健康构成了严重的威胁。

中国空间站出于安全的考虑,分别在当年的7月1日和10月21日,先后实施了对美国星链卫星的预防性碰撞规避控制,也就是我们称为的“紧急避碰”。

第一次近距离接近事件,发生在7月1日,当时“星链”卫星靠近了中国空间站。

几个月后,星链-2305卫星在10月21日,再次接近中国空间站。

当时为了确保在轨航天员的安全,中国空间站不得不连续两次实施了“紧急避碰”,这才消除了碰撞的风险。

更令人气愤的是,这两次“星链”卫星接近中国空间站的时候,中国空间站都是处于有中国航天员值守的状态。因此我们直接说SpaceX公司差点害死了我们的中国航天员,都不为过。

不光对中国空间站有如此大的威胁,事实上SpaceX公司组建的这种密集卫星网络,也会对其他国家的航天器造成相当大的威胁。这也使得全球的航天界,都对于星链卫星的运行表示除了各种担忧。

要知道,按照马斯克的计划,要在太空轨道上部署足足4万多颗卫星。好无疑问,这些卫星被部署完毕后,有限的太空轨道,将变得异常拥挤。而其他国家正常的航天发射,也会多多少少受到影响。

英国的研究团队就曾经因为“星链”卫星而警告过。研究团队认为SpaceX公司的“星链”卫星,每周都会涉及约1600起航天器接近事件。

而且更夸张的是,在这些事件中,至少有500次的接近事件,都是星链接近其他国家的航天器。甚至还包括距离小于一公里的危险情况。这已经属于非常危险的事件了。

只看2024年这一年的时间里,SpaceX的猎鹰火箭就发射了有134次这么多,这也为它喜提“全世界最活跃的火箭发射运营商”。

可以看到,SpaceX公司如此频繁的发射,使得太空轨道越来越拥挤,也就为全球的航天器都带来了不可估量的后续影响。

呼吁完善太空规则,才能真正携手探索太空

之所以星链卫星网络,会在太空中带来危险,是因为星链卫星的运行高度,主要覆盖早两百到五百公里的空间区域内。

为了提高运载效率,节省成本,钢铁侠埃隆·马斯克的星链卫星通常采用一箭60星的方式,批量送至约300公里高度的轨道,大约需要两个多月的时间,爬升到550公里的运行高度。

但是呢,在这些卫星的轨道爬升期间,它们需要穿越空间站运行的近圆形轨道区域。于是更令人担心的来了:星链卫星爬轨过程处于电推进工作模式。而在这个推进的过程中,对轨道预报的误差是很难估计的。

通常来说,预报的误差,有可能达到几十公里级,甚至上百公里的量级。而且是由预测的时长来确定,因此要精确评估碰撞的概率,是非常困难。

关于这个问题,英国南安普顿大学的太空碎片专家休·刘易斯就说过,由于SpaceX的“星链”计划,使得我们的太空轨道里,卫星的数量快速攀升。因此也就导致了,近距离接触事件的次数快速增加。

而更加令人担忧的,还在于除了SpaceX外,还有后多“后来者”企业也正在“迎头赶上”。据卫星工业协会去年的估算,到2029年,在轨的商业航天器数量,将超过可怕的10万个之多。

刘易斯还认为:“星链并不会公布他们正在进行的所有卫星操作,但他们一直在进行一些微小的修正和调整。但这给其他人带来了问题,因为没人知道卫星会在哪里,以及它未来几天会做什么。”

也就说,目前除了靠专家们手动跟踪发布之外,没有其他机制来共享这一信息,而随着“星链”卫星数量的增加,这一方式根本无法应对。

同时,美国太空交通管理公司Kayhan Space首席执行官西马克·赫瑟证实了这一趋势。据该公司估计,平均而言,管理约50颗卫星的运营商每周会收到多达300个官方碰撞警报,包括与其他卫星以及碎片的碰撞。

赫瑟表示,在这300次警报中,多达10次会要求操作人员执行“躲避操作”。而且赫瑟还预计,这一规模在不久的将来会增加10倍,部分原因是像“星链”这样的巨型卫星网络增长。

“这个问题真的已经失控了,”他说道,“目前的流程都是手动的,没有扩展性,而且如果发生碰撞,由于各方之间没有足够的信息共享,可能也会产生(连锁)影响。”

总之,我们从“星链”卫星的大批坠落,可以看出,大批量的商业航天器,已经逐渐在影响地球周围的天空空间。而随着后续发展,不断增长的商业航天器,将使得地球轨道资源更加拥挤不堪,对在轨航天器的安全运行产生威胁。

要知道,在太空中,尺寸在厘米级及以上的空间碎片撞击,就可导致航天器穿孔甚至解体,直至彻底损坏。厘米级及以下的空间碎片撞击,可导致航天器部分功能受损或失效,关键部件的受损也可能引起整星失效。

“星链”卫星这些年来,不断传出的事故,也让很多人警醒。毕竟探索太空、利用太空是人类共同的事业,应该在更加科学而周详的规则下进行。因此随着太空技术的迅猛发展,修订和完善联合国层面的太空探索法律法规是必然的。

这可以让世界各国,以及各个企业都能有法可依。大家都在国际法框架下进行科学研究和空间活动,才能真正去探索更遥远的未来,为人类造福。

参考资料

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https://m.gmw.cn/baijia/2022-01/20/35459711.html

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更新时间:2025-06-17

标签:科技   原因   卫星   太空   航天器   磁暴   轨道   中国   空间站   公司   美国   航天员   大气层

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