近期，埃隆·马斯克的太空探索技术公司SpaceX旗下的“星链”卫星项目遭遇了一系列挑战，大量卫星意外坠落，引发了广泛关注。自2019年首次发射以来，“星链”项目在2020年便记录了两颗卫星的坠落，而随后几年，这一数字急剧攀升。据统计，从2020年至2024年，共有583颗“星链”卫星损失。
针对这一连串的卫星坠落事件，美国国家航空航天局（NASA）戈达德太空飞行中心的科学家团队进行了深入研究。他们发现，一个意想不到的威胁正悄然影响着“星链”卫星——太阳活动。太阳，这颗多变的恒星，每11年会经历一次活动增强阶段，此阶段太阳表面的磁场活动剧烈，太阳风暴和耀斑频发。
太阳活动的增强不仅带来了美丽的极光，同时也对地球的电离层和高层大气结构产生了影响。科学家指出，太阳活动增强会剧烈加热地球电离层，导致大气膨胀、密度上升，高层大气的阻力也随之增加。尽管这种阻力在常规条件下看似微不足道，但对于以每秒7.8公里高速运行的卫星来说，却足以产生显著影响。这种阻力与大气密度和卫星速度的平方成正比，因此在高速条件下，即使密度再低，也会产生显著的减速效果。
NASA的三位科学家分析了2020至2024年间坠落的523颗“星链”卫星在不同太阳活动水平下的轨道变化。他们发现，在2024年这一太阳活动极大值期，部分卫星的轨道衰减速度比预期快了10至12天。太阳活动的增强导致高层大气加热与膨胀，空气密度上升，进而增加了卫星所受的气阻，加速了卫星的轨道衰减，使其更快坠入大气层烧毁。
值得注意的是，低轨卫星更容易受到太阳活动的影响。国际宇航联空间运输委员会主席杨宇光解释说，这主要是因为大气密度随高度的急剧变化。在低轨道区域，大气密度差异巨大，因此对卫星的阻力变化也非常大。相比之下，高轨道上的卫星所处环境更为稀薄，受太阳活动扰动的影响要小得多。
除了太阳活动的影响外，部分“星链”卫星的坠落还与它们的飞行姿态密切相关。这些卫星采用电推进方式，依赖太阳能帆板发电来驱动。然而，在某些情况下，太阳能板会“迎风前行”，增加了卫星的阻力。在太阳活动增强、大气密度增加的时期，这种阻力效应更为显著，导致卫星减速过快，提前坠入大气层烧毁。
据报道，2024年共有316颗“星链”卫星在大气层中烧毁，创下了惊人的纪录。不过，杨宇光指出，这些事件多属“个案”，并非系统性失败。大部分离轨卫星是因为发现异常后主动离轨，而非完全失控。尽管如此，频繁坠毁的“星链”卫星仍然引发了新的环境与安全问题。
科学家担心，“星链”卫星和其他巨型卫星星座在重新进入大气层的过程中可能会释放有害物质，如铝等金属，这些物质可能对大气层造成破坏。同时，公众也担忧部分卫星碎片可能无法在大气中完全烧毁，从而坠落到地球带来危险。虽然目前仅有一例经证实的卫星残骸坠落事件，但这种可能性仍然令人担忧。
面对这些挑战，SpaceX公司需要采取更加有效的措施来应对太阳活动对卫星的影响，同时加强卫星的监测和维护工作，确保卫星的安全运行。同时，国际社会也需要加强对太空活动的监管和合作，共同应对太空环境中的各种挑战。
