為什麼太陽地磁風暴會摧毀像SpaceX Starlink這樣的衛星

太陽一直在冬眠，但它正在甦醒，未來幾年可能會看到比以往任何時候都更多的衛星被太陽風暴損壞或摧毀。

埃隆·馬斯克(Elon Musk) 旗下的SpaceX 本周正感受到太陽能威脅的壓力：在地磁風暴擾亂地球大氣層並導致約40 顆衛星提前死亡後，該公司預計將失去幾乎全部發射的Starlink 互聯網衛星。

但太空天氣專家向 CNBC 解釋說，這些風暴並不罕見，預計未來幾年只會變得更糟。 太陽於 11 年 2019 月開始了新的 2025 年太陽週期，目前正逐漸達到“太陽活動極大期”，預計將於 XNUMX 年達到。

航空航天公司研究科學家塔米莎·斯科夫(Tamitha Skov) 告訴CNBC：“[太陽風暴]之所以沒有造成什麼大問題，是因為在過去三到四年裡，我們一直處於所謂的'太陽極小期'。”

值得注意的是，最近的太陽極小值與近地軌道衛星數量的大幅增加同時發生。 根據 Bryce Tech 的分析，過去四年發射了約 4,000 顆小型衛星，其中絕大多數在低軌道運行。

“許多商業企業……不了解太空天氣對衛星的影響有多大，尤其是這些小型衛星，”斯科夫說。

地磁風暴來自太陽活動產生的太陽風。 地球的磁屏蔽將太陽風暴的能量轉移到地球的高層大氣中並將其加熱。

“大多數人真的很喜歡它，但他們甚至沒有意識到——因為他們享受的是極光，”斯科夫說。

美國國家海洋和大氣管理局以 G1 至 G5 的嚴重程度來測量地磁風暴。 上週摧毀星鏈衛星的風暴預計將是G1 級風暴，預測科學公司的研究科學家埃里卡·帕爾梅里奧(Erika Palmerio) 解釋說，這種風暴既輕微又“相當常見”，在1,700 年太陽週期中發生多達11 次。

“G5 是一場極端風暴，而這些風暴要罕見得多。 我們每個週期都會發現大約四個，”帕爾梅里奧說。

帕爾梅里奧強調，G5 風暴對電網或航天器運行等事物構成威脅，但不會對人類構成威脅。

帕爾梅里奧說：“這些風暴對地面上的人類來說沒有任何風險。”

大氣密度躍升的副作用是對近地軌道衛星的阻力增加，這可能會縮短航天器的軌道，或者就星鏈衛星而言，導致它們重新進入並燃燒。

帕爾梅里奧說，地磁風暴​​輻射的增加也會損壞航天器，燒毀船上的儀器或探測器。

斯科夫強調，星鏈衛星“非常小”，但有大型太陽能電池板提供動力，本質上為每顆航天器提供了“巨大”的降落傘。

“當拖累的時候，這就是一場災難，”斯科夫說。 “我們太空氣象界的一些人多年來一直在談論星鏈衛星從天上掉下來——因為我們知道，一旦我們的太陽再次開始活躍，這只是時間問題。”

此外，斯科夫表示，地球的“海綿狀”大氣層意味著軌道上不存在安全的特定最低高度。 最近被摧毀的星鏈衛星剛剛發射，高度為210公里。 這遠低於該網絡其余衛星的升空高度 550 公里，但斯科夫表示，星鏈運行軌道上仍然存在“潛在的阻力”。

斯科夫和帕爾梅里奧強調，地磁風暴​​造成的破壞比通常想像的更頻繁，並舉了歷史太陽事件的例子。

“1967 年，由於太陽風暴，北美防空司令部 (NORAD) 與一半的衛星失去了聯繫，”斯科夫說，這一事件幾乎導致了一場核戰爭。

1989 年的風暴摧毀了加拿大魁北克的電網，多倫多證券交易所停止交易，導致發現號航天飛機上的傳感器在飛行中出現故障，並被認為是導致太陽最大任務衛星脫離軌道的原因。

“我只是觸及了表面，”斯科夫說，並補充說它“一直”影響著 GPS 系統和衛星電話。

所謂的“2003 年萬聖節風暴”引發了迄今為止有記錄以來最強大的地磁風暴，帕爾梅里奧表示，增加的輻射導致從地球軌道到火星表面的太空科學儀器被毀。

與 2014 年 XNUMX 月達到頂峰的上一個太陽週期相比，當前太陽週期的主要區別在於低地球軌道上的衛星數量增加了數千顆。

“這是狂野的西部，”斯科夫說。