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遇地磁暴40顆星鏈衛(wèi)星被摧毀專家表示太陽風(fēng)會摧毀更多的衛(wèi)星

辰辰　2022年02月11日 08:01

2月10日消息，一場突如其來的地磁暴導(dǎo)致Space X發(fā)射的40顆星鏈衛(wèi)星報廢。太空氣象專家表示，隨著太陽活動從極小期趨于活躍，由此產(chǎn)生的太陽風(fēng)會摧毀更多的衛(wèi)星。

埃隆·馬斯克(Elon Musk)所領(lǐng)導(dǎo)的SpaceX已經(jīng)感受到太陽活動的威脅：一場突如其來的地磁暴擾亂了地球大氣層，導(dǎo)致大約40顆星鏈互聯(lián)網(wǎng)衛(wèi)星提前報廢。SpaceX預(yù)計，公司單次發(fā)射升空的星鏈衛(wèi)星幾乎悉數(shù)損失殆盡。

但太空氣象專家解釋說，地磁暴并非罕見，預(yù)計在未來幾年只會變得更頻繁。2019年12月起，太陽開始為期11年的新活動周期，現(xiàn)在正進(jìn)入太陽活動高峰期，預(yù)計2025年前后太陽活動將達(dá)到高峰。

航空航天公司研究科學(xué)家塔米莎·斯科夫(Tamitha Skov )說：“此前(太陽風(fēng))之所以不是什么大問題，是因?yàn)樵谶^去的三到四年時間里，一直處于我們所說的’太陽活動極小期’。”

值得注意的是，最近一次太陽活動極小期與近地軌道衛(wèi)星數(shù)量的激增幾乎同步。根據(jù)太空行業(yè)研究咨詢公司Bryce Tech的分析，過去4年間全世界共發(fā)射約4000顆小型衛(wèi)星，其中絕大多數(shù)在低地球軌道運(yùn)行。

斯科夫坦言，“很多這樣的商業(yè)項(xiàng)目……并不了解太空天氣對衛(wèi)星的影響有多大，尤其是這些小型衛(wèi)星。”

太陽活動周期和衛(wèi)星

地磁暴源自太陽活動所產(chǎn)生的太陽風(fēng)。地球外圍的磁場使得太陽風(fēng)的能量釋放到地球大氣層中，導(dǎo)致地球上層大氣升溫。

“大多數(shù)人真的很喜歡這種現(xiàn)象，但他們根本沒有意識到危害，因?yàn)樗麄兯P(guān)注的是極光，”斯科夫說。

美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)將測量的地磁暴強(qiáng)度等級設(shè)為G1至G5，上周毀掉星鏈衛(wèi)星的地磁暴預(yù)計為G1級。預(yù)測科學(xué)協(xié)會研究科學(xué)家艾瑞卡·帕爾梅里奧(Erika Palmerio)解釋說，G1級風(fēng)暴很小“很常見”，通常在歷時11年的太陽活動周期中會發(fā)生1700多次。

“G5是一場極端地磁暴，這種情況非常罕見。我們在每個太陽活動周期中會發(fā)現(xiàn)大約4個G5級地磁暴。”

帕爾梅里奧強(qiáng)調(diào)，G5級地磁暴會對電網(wǎng)或航天器操作等形成威脅，但對人體沒有影響。

帕爾梅里奧表示，“這些地磁暴對地面上的人類沒有直接危害。”

大氣密度上升所帶來的副作用是近地軌道衛(wèi)星的阻力增加，這可能會導(dǎo)致航天器降軌運(yùn)行，或者導(dǎo)致諸如星鏈衛(wèi)星這種航天器墜入大氣層并燒毀。

地磁暴導(dǎo)致輻射增加也會損壞航天器。帕爾梅里奧說，這種輻射會燒毀飛船上的儀器或探測器。

斯科夫強(qiáng)調(diào)，星鏈衛(wèi)星“非常小”，但有很大的太陽能電池板，本質(zhì)上也是給每顆衛(wèi)星帶了一副“巨大”的阻力傘。

“談到阻力時，這種設(shè)計無從解決，”斯科夫說。“多年來，太空氣象學(xué)界的一些人一直在談?wù)撔擎溞l(wèi)星會從天空中消失，因?yàn)槲覀冎溃柣顒釉俅伍_始活躍只是時間問題。”

此外斯科夫說，地球的“海綿狀”大氣層意味著在環(huán)繞地球軌道上沒有特定的最低安全高度。最近報廢的星鏈衛(wèi)星均位于剛剛發(fā)射升空的210公里高度上，這遠(yuǎn)低于星鏈衛(wèi)星正常運(yùn)行的550公里高度。但是斯科夫說，在星鏈衛(wèi)星常規(guī)運(yùn)行軌道上仍然有存在“阻力的可能性”。

歷史教訓(xùn)

斯科夫和帕爾梅里奧都強(qiáng)調(diào)，地磁暴造成的破壞比通常人們所認(rèn)為的更頻繁，歷史上太陽活動引發(fā)的此類事件比比皆是。

“1967年，一場太陽風(fēng)暴導(dǎo)致北美防空司令部失去與一半衛(wèi)星的聯(lián)系，”斯科夫說，這一事件險些引發(fā)核戰(zhàn)爭。

1989年發(fā)生的另一場太陽風(fēng)則使加拿大魁北克省的電網(wǎng)癱瘓，多倫多證券交易所交易暫停，發(fā)現(xiàn)號航天飛機(jī)上的傳感器飛行故障。科學(xué)家認(rèn)為這場太陽風(fēng)還造成科學(xué)觀測衛(wèi)星太陽峰年(SMM)脫離軌道。

“這只是表象，”斯科夫補(bǔ)充說，太陽風(fēng)還會對GPS系統(tǒng)和衛(wèi)星電話造成“持續(xù)”影響。

2003年萬圣節(jié)風(fēng)暴導(dǎo)致有記錄以來最強(qiáng)大的地磁暴。帕爾梅里奧說，不斷增大的輻射導(dǎo)致從地球軌道到火星表面的各種太空科學(xué)儀器均遭到破壞。

與2014年4月達(dá)到高峰的前一個太陽活動周期相比，當(dāng)前太陽活動周期的主要不同之處在于，近地軌道上多了數(shù)千顆衛(wèi)星。

“但這仍是一片荒野，”斯科夫說。【責(zé)任編輯/江小白】

來源：網(wǎng)易

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