據美國美國有線電視新聞網（CNN）和路透社于2月9日報道，由于受到磁暴影響，馬斯克的SpaceX公司于2月3号發射的49顆星鍊衛星，受到磁暴的影響，已經有40顆衛星進入安全模式，處在超低軌道上，其中至少4顆已經墜毀，而其他衛星狀況也不容樂觀。
實際上，大家都已經經曆過不少次磁暴了。讓我們來一起了解下這次的磁暴何德何能，竟能讓雄心壯志的馬斯克吃癟。
01
太陽活動與磁暴
其實，科學家們早就警告過，今年開始太陽活動就會更加頻繁。早在上個月的18号和20号，就已經爆發過兩次太陽耀斑了，這會放出大量的紫外線和X射線，還會高速抛射出很多等離子體，這些都會對地球的大氣層帶來巨大影響。其中紫外線和X射線會電離地球的大氣頂部，導緻暫時的無線電中斷。
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此外，太陽平時就會釋放出的高速帶電粒子，也就是“太陽風”，平時，太陽風相對比較“溫和”，容易被地球磁場幹擾偏轉，沒有機會傷害地球上的生命，對衛星和通信的影響也不大。但如果太陽耀斑爆發，則可能出現強力的太陽風，除了可能直接損壞衛星外，也會造成地球附近磁場産生大範圍的擾動，這也就是我們常說的磁暴，這往往會導緻通信幹擾、大氣受熱膨脹、還可能導緻停電。
太陽風被地磁場偏轉 | 圖蟲創意
不過，也不用談磁暴色變，雖然具體某一場的磁暴難以預測，但自十八世紀以來，太陽黑子活動基本上都是以十一年為一個周期，在每個周期中都會産生幾千幾萬次磁暴。對于磁暴，我們是見得多了，大部分情況下，在軌衛星最多就是通信暫時受到影響，并不會是以墜毀。
可馬斯克的星鍊衛星，怎麼就這麼“弱不禁風”，面對一次不強的磁暴，40顆衛星就“五體投地”了呢？這就不得不說下磁暴對低軌衛星的影響了。
02
為何星鍊衛星損失這麼大？
首先就是星鍊衛星本身品質不太“過硬”。
因為星鍊項目的商業衛星，為了節約成本，往往會使用一些不十分成熟的新技術，在惡劣的太空環境中，這些衛星的可靠性不像傳統衛星那麼高，一旦出現磁暴，往往更容易出故障。
傳統衛星往往使用可靠性更高的成熟技術 |圖蟲創意
而磁暴爆發時，常會導緻大量帶電粒子注入大氣層，加熱大氣使之膨脹，大氣這一膨脹，就帶來問題了，在低軌衛星軌道的高度，高層大氣原本很稀薄，可磁暴一來大氣受熱密度增加，空氣阻力便随之猛地變大。這時如果衛星不能及時打開發動機升高軌道，就會像陷入泥沼一樣，越來越慢越來越低，結局可想而知。
而星鍊衛星恰恰就是在低軌道釋放的，不知道是出現了故障，還是運作模式有問題，面對磁暴，這些衛星在進入了安全模式後，沒能及時退出并打開發動機調整軌道，這也是這次星鍊衛星批量受損的主要原因，而其他更高軌道上的衛星則不會受到這樣的影響。
這下我們就了解為什麼唯獨馬斯克的衛星，會在這次磁暴中損失巨大了吧。有一說一，這次事件可能算得上是有史以來，由太陽風暴造成的最大規模的衛星損失了，也是首次因大氣密度增加而引發的大規模衛星故障。明美國哈佛-史密松森天體實體中心的天文學家喬納森 麥克道爾，對40顆衛星脫軌的評價是：“這是前所未有的！”
作者 | 江 帆
稽核 | 劉 勇 中國航天科普大使，中國科學院國家空間科學中心研究員，博士生導師，美國新罕布什爾大學理學博士， 中國科普作家協會理事，航天科技教育聯盟特約專家
責編 | 丁 崝
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