2月10日,一场突然的地磁风暴摧毁了太空X发射的40条卫星链,随着太阳活动从最小值开始变得更加活跃,由此产生的太阳风将摧毁更多的卫星。
埃隆·马斯克(ElonMusk)领导的SpaceX公司感受到了太阳活动的威胁:一场突然的地磁风暴扰乱了地球大气层,导致约40颗卫星链互联网卫星提前退役。SpaceX预计,该公司在一次发射中发射的几乎所有卫星链卫星都已丢失。
但空间气象专家解释说,地磁风暴并不罕见,预计在未来几年会变得更加频繁。自2019年12月以来,太阳开始了新的11年活动周期。现在它正进入太阳活动的高峰期。预计太阳活动将在2025年左右达到峰值。
"(太阳风)以前不是一个大问题的原因是,在过去的三到四年里,它一直处于我们所说的“太阳最低值”内,”航空航天研究科学家塔米莎·斯科夫说
值得注意的是,最近的太阳活动极小期几乎与近地轨道卫星数量激增同步。根据航天工业研究和咨询公司布莱斯科技公司(Brycetech)的分析,在过去四年里,全世界已经发射了约4000颗小型卫星,其中大部分在近地轨道运行。
斯科夫承认,“很多这样的商业项目我不知道太空天气对卫星有多大影响,尤其是这些小卫星。”
太阳周期和卫星
地磁暴起源于太阳活动产生的太阳风。地球周围的磁场将太阳风的能量释放到地球大气层中,导致地球上层大气变暖。
"大多数人真的很喜欢这种现象,但他们没有意识到它的危害,因为他们担心极光,”斯科夫说。
美国国家海洋和大气管理局(NOAA)将测得的地磁暴强度等级设置为G1至G5。上周摧毁卫星链的地磁风暴预计将是G1。预测科学协会(AssociationforpredictionSciences)的研究科学家埃里卡·帕尔梅罗(ErikaPalmero)解释说,G1风暴较小且“非常常见”,通常在11年的太阳周期内发生1700次以上。
"G5是一种极为罕见的地磁风暴。我们将在每个太阳周期中发现大约四次G5地磁暴。”
帕尔梅里奥强调,G5地磁风暴将对电网或航天器运行构成威胁,但对人体没有影响。
"这些地磁风暴不会对地面上的人类造成直接伤害,”帕尔梅里奥说
大气密度增加的副作用是近地轨道卫星的阻力增加,这可能导致航天器脱离轨道运行,或导致星链卫星等航天器坠入大气层并烧毁。
地磁暴增加的辐射也会损坏航天器。帕尔梅里奥说,这种辐射会烧毁航天器上的仪器或探测器。
斯科夫强调,卫星链“非常小”,但它有一个大型太阳能电池板。本质上,它还为每颗卫星带来了一个“巨大”的阻力伞。
"当遇到阻力时,这种设计无法解决,”斯科夫说多年来,空间气象学领域的一些人一直在谈论卫星链从天空消失的问题,因为我们知道,太阳活动重新开始变得活跃只是时间问题。”
此外,斯科夫表示,地球的“海绵”大气层意味着在环绕地球的轨道上没有特定的最低安全高度。最近报废的卫星链都位于刚刚发射的210公里高度,远低于正常运行的550公里高度。然而,斯科夫表示,在卫星链的常规轨道上仍然存在“阻力的可能性”。
历史的教训
斯科夫和帕尔梅里奥都强调,地磁暴造成的破坏比人们通常认为的要频繁,历史上到处都可以看到太阳活动造成的破坏。
"1967年,一场太阳风暴导致北美防空司令部与一半卫星失去联系,”斯科夫说。这一事件几乎引发了一场核战争。
1989年,另一场太阳风使加拿大魁北克的电网瘫痪,多伦多证券交易所暂停交易,发现号航天飞机的传感器出现故障。科学家认为,太阳风还导致科学观测卫星太阳峰值年(SMM)脱离轨道。
"斯科夫补充说,太阳风也将对GPS系统和和卫星的手机产生“持续”影响。
2003年的万圣节风暴造成了有记录以来最强的地磁风暴。帕尔梅里奥说,不断增加的辐射导致从地球轨道到火星表面的各种空间科学仪器遭到破坏。
与2014年4月达到峰值的前一个太阳周期相比,当前太阳周期的主要区别在于,在低地球轨道上有数千颗卫星。
"但它仍然是一片荒野,”斯科夫说。
