近年來，美國太空探索技術(shù)公司旗下的“星鏈”衛(wèi)星不斷提前墜落，引發(fā)人們對太空環(huán)境安全與衛(wèi)星運(yùn)行穩(wěn)定性的廣泛關(guān)注。美國航天局戈達(dá)德航天中心等機(jī)構(gòu)研究人員近日發(fā)布一項新研究，首次系統(tǒng)揭示了太陽活動加劇對低軌衛(wèi)星運(yùn)行壽命的顯著影響。

戈達(dá)德航天中心和美國馬里蘭大學(xué)的研究人員近日在瑞士《天文學(xué)與太空科學(xué)前沿》雜志上發(fā)表論文說，從2020年到2024年，有1190顆衛(wèi)星從極低地球軌道（VLEO）墜落，其中583顆是“星鏈”衛(wèi)星。研究人員利用衛(wèi)星的“兩行式軌道數(shù)據(jù)（TLE）”，分析了2020年至2024年期間地磁活動對523顆“星鏈”衛(wèi)星墜落的影響。

研究顯示，2020年至2024年間，每年墜落“星鏈”衛(wèi)星數(shù)量呈上升趨勢，這一趨勢與太陽活動處于增強(qiáng)階段高度相關(guān)。2020年僅有2顆墜落，2021年有78顆墜落，而2024年墜落數(shù)量多達(dá)316顆。

太陽活動以約11年為一個周期，呈現(xiàn)由弱到強(qiáng)、再由強(qiáng)轉(zhuǎn)弱的周期性變化。2020年至2024年，太陽活動處于第25個周期的上升和高峰階段。太陽活動增強(qiáng)會引發(fā)地磁強(qiáng)烈擾動，使地球熱層升溫并膨脹，導(dǎo)致高層大氣的密度和阻力增加。而高層大氣阻力增加會使得低軌衛(wèi)星軌道衰減加劇，最終更早墜入大氣層燒毀；還可能增加組成部署星座的衛(wèi)星之間的碰撞風(fēng)險。

“星鏈”等低軌衛(wèi)星的設(shè)計壽命一般約5年。研究顯示，地磁活動對“星鏈”衛(wèi)星的墜落影響顯著，隨著地磁活動增加，“星鏈”衛(wèi)星的墜落往往比地磁平靜期更早。在強(qiáng)烈地磁暴期間，衛(wèi)星從約280公里的高度重返大氣層的下落階段比地磁平靜期縮短10至12天。

新研究為理解太陽活動與低軌衛(wèi)星運(yùn)行壽命之間的相關(guān)性提供了支持。研究團(tuán)隊呼吁，隨著低軌衛(wèi)星數(shù)量不斷增加，需要在太陽和地磁活動劇烈時期加強(qiáng)監(jiān)測和相關(guān)預(yù)測，以預(yù)防在軌碰撞及衛(wèi)星碎片對地球的潛在影響。