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日期: 2025-06-17 | 來源: 環球科學 | 有0人參與評論 | 專欄: 馬斯克 | 字體: 小 中 大
太陽和地磁活動為何會影響衛星的軌道高度？研究者認為，太陽活動增強時，太陽輻射（尤其是極紫外和 X 射線輻射）增加，使得地球高層大氣的溫度升高，密度增大。高層大氣密度的增加會導致衛星在軌道上受到的阻力增大。與此同時，地磁暴引發的大氣上升和加熱效應進壹步增加了高層大氣的密度，從而引發衛星高度下降。
報廢後的命運
實際上，即便沒有太陽和地磁活動的幹擾，SpaceX 自 2019 年起發射的首批星鏈衛星，也已接近其異常短暫的“保質期”。根據 SpaceX 原本的計劃，星鏈的完全體將由 4.2 萬顆衛星組成，每顆衛星的壽命約為 5 年。根據現有太空法規，這類處於距離地面 200 千米至 2000 千米之間的近地球軌道的衛星，在達到使用壽命後就會在墜向地球的路上燃燒殆盡。
火星探測漫游者（MER）整流罩再入大氣層的藝術想象圖。來源：NASA
理論上，報廢衛星可以有其他選擇：讓它們進入更高位置的“墳墓軌道”。然而現實是骨感的。首先，根據有關法規，像星鏈這樣的近地球軌道衛星任務結束後必須再入大氣層，否則將無法拿到部署許可。其次，也是更重要的理由，是因為這麼做更省錢：將衛星送入更低的軌道所需要的推進燃料更少，控制難度也更低。
如果讓被淘汰的衛星滯留在原來的軌道上，那就更加不明智了。這些衛星會對其他航天器構成安全威脅，它們可能以每小時 5000 公裡的速度在軌道上飄蕩數拾年之久。在如此高速的情況下發生碰撞，後果是災難性的。大量碎片會像子彈壹樣射入其他衛星或航天器，繼而產生更多碎片。最糟糕的情況下，碰撞會進入自我延續模式，最終形成的碎片場可能會使近地軌道在數拾年乃至數百年內無法正常使用。
大氣焚化爐
衛星企業將高層大氣視為天然的垃圾焚化爐，但這種“經濟實用”的處理方法面臨著新的代價：當衛星在大氣層中“燃燒殆盡”時，其底盤結構、殘留推進劑、電子元件、天線陣列和太陽能電池板並不會憑空消失——構成衛星的所有這些金屬和塑料物質的質量，都會化為金屬蒸氣沉積於大氣層中。
如果再入大氣層的衛星數量不多，這確實不會帶來什麼影響。但考慮到光是 SpaceX 的星鏈項目就需要部署 4 萬多顆近地衛星，我們就必須正視頭頂上被用作衛星焚化爐的天空了。根據彭博社的統計，除了星鏈計劃外，目前還有至少 3 項規模超過 1 萬顆人造衛星的部署計劃正在實施。粗略估算顯示，這些如果這些巨型星座的任務結束，其衛星再入大氣層帶來的金屬蒸氣質量（特別是高活性鋁和鋰）將達到自然沉降水平的 25 倍以上。
航天器帶來的地球大氣層污染 制圖：彭博社
如此大量的金屬可能改變大氣化學成分，並導致臭氧層損耗。例如，進入平流層的鋁能與氧氣結合生成氧化鋁，這種化合物可通過壹系列化學反應引發臭氧消耗。2022 年墜入大氣的衛星產生了約 17 噸氧化鋁，比自然水平高出 30%。根據 2024 年發表的壹項研究，巨型衛星群的含鋁量可能高達總重量的 30%，這可能導致氧化鋁排放量每年增加 360 噸，足以全面削弱臭氧層。- 新聞來源於其它媒體，內容不代表本站立場！
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