馬斯克的星鏈衛星正被太陽「吹」得加速墜落

一項最新研究指出，由於太陽活動日益加劇，馬斯克 (Elon Musk) 旗下 SpaceX 公司部署的星鏈 (Starlink) 衛星正比預期更快地墜入地球大氣層。

這項由美國航太總署 (NASA) 戈達德太空飛行中心 (Goddard Space Flight Center) 等機構的聯合團隊進行的研究，分析了 2020 年至 2024 年間 523 顆星鏈衛星的軌道數據和重返模式，發現在強烈的地磁風暴期間，衛星重返地球大氣層的速度顯著加快。

星鏈衛星是低地球軌道 (LEO) 衛星，主要用於在全球範圍內提供高速網路服務，特別是偏遠地區。它們運行在地球高層大氣中。

研究揭示，太陽活動 (如太陽閃焰、日冕物質拋射和太陽黑子) 與地球高層大氣有重大交互作用。當太陽更活躍時，地磁風暴會加熱並「吹脹」地球大氣層，導致處於低地球軌道 (LEO) 的衛星受到更大的空氣阻力 (atmospheric drag) 和空氣阻力。這種增加的阻力使得衛星減速更快，軌道衰減加速，並更迅速地墜入大氣層。

研究發現，在地磁風暴期間，高層大氣的條件變得更為嚴峻。

研究結果「無可爭議地表明」，地磁活動越強，衛星重返的速度就越快。對於需要精確軌道管理的衛星營運商來說，這是個不容忽視的挑戰。

研究發現，在軌道高度低於 300 公里的衛星，在遭遇地磁風暴時，會比正常預期提前 10 天墜落燃燒。此外，地磁活動增強還會顯著增加衛星重返時間的預測誤差，預測誤差與地磁活動強度存在強烈的負相關關係。

科學家指出，目前太陽正進入其約 11 年週期 (太陽週期) 的活動高峰期，即太陽極大期。當前正處於第 25 個太陽週期的上升階段，且其強度「比前一個太陽週期更強」。自 2020 年以來，太陽活動穩步增加，預計將在 2025 年左右達到峰值。這種時間上的巧合使得星鏈衛星面臨嚴峻挑戰。研究期間 (2020-2024 年) 恰好與本次太陽週期的上升階段重合，這提供了觀察太陽活動對大規模衛星星座影響的獨特機會。

這對 SpaceX 等衛星營運商產生重大影響。更大的阻力意味著衛星需要更頻繁使用推進器來維持軌道，這會消耗燃料並縮短衛星壽命。研究人員強調，隨著軌道衛星數量快速增加 (目前已超過 7,000 顆，SpaceX 計畫增至 30,000 顆)，加上太陽活動增強，這項研究對於太陽科學家和衛星營運商都至關重要。

這是「太空研究令人振奮且關鍵的時刻」。他們「清楚顯示」當前太陽週期的劇烈活動已對星鏈衛星的重返產生了顯著影響。

過去曾有案例顯示空間天氣的影響。2022 年 2 月，SpaceX 發射的 49 顆星鏈衛星中，大部分因一場中等強度的地磁風暴導致大氣密度增加近 50%，衛星面臨比預期高得多的阻力而提前墜毀。

儘管星鏈衛星設計上應在大氣層中透過與空氣的劇烈摩擦而完全燃燒解體，使地面風險極低，但科學家也警告，加速重返可能增加衛星未完全燃燒的風險。加拿大曾在 2024 年 8 月發現過疑似星鏈衛星的碎片，顯示這種極小機率的風險仍需認真看待。