作者段跃初黄湘红

在浩瀚的宇宙空间中，一场“卫星雨”正在悄然上演。最近，太空领域发生了一件令人关注的事情：马斯克旗下SpaceX公司的“星链”卫星出现大批坠落。这一现象不仅引发了航天领域的高度关注，也让公众对太空科技的安全性和可持续性产生了诸多疑问。这到底是怎么回事？下面我们将深入剖析，带您一探究竟。

据俄罗斯《共青团真理报》网站6月8日报道，由美国国家航空航天局（NASA）戈达德航天中心物理学家丹尼·奥利维拉领导的研究小组对“卫星雨”展开了深入研究。他们的研究数据为我们揭开了星链卫星坠落的神秘面纱。

回顾星链卫星的坠落历程，从2020年开始，坠落数量呈现出明显的变化趋势。在2020年，星链项目刚刚起步不久，仅有2颗卫星坠落，这在当时庞大的卫星发射计划中似乎微不足道。然而，到了2021年，坠落数量突然飙升至78颗，这一变化引起了业内的警觉。2022年和2023年，坠落卫星数量基本保持在相近水平，分别为99颗和88颗。但2024年，情况发生了巨大转变，多达316颗卫星在大气层中烧毁。截至目前，“星链”共损失583颗卫星，按照时间平均下来，每天约有1 - 2颗卫星坠落。

通过对这些数据的进一步分析，研究人员发现，卫星坠落并非毫无规律。早期，由于星链卫星数量相对较少，少量的坠落还在可接受范围内。但随着卫星数量的不断增加，以及太阳活动周期的变化，坠落数量开始出现大幅波动。这种波动不仅反映了卫星在太空中运行的复杂性，也为后续的研究和应对措施提出了新的挑战。

星链卫星是美国太空探索技术公司（SpaceX）在2014年提出的一项雄心勃勃的低轨互联网星座计划的核心组成部分。其目标是利用低地球轨道卫星组网通信，构建一个全球覆盖、大容量、低时延的天基通信系统，从而为全球用户提供高速互联网服务。这一计划的实施，有望从根本上改变人类的通信方式和生活方式。

在民用通信领域，星链卫星发挥着巨大的作用。在许多偏远地区或发展中国家，由于地理环境、基础设施等原因，传统的地面通信网络难以覆盖，当地居民长期处于数字鸿沟的边缘。而星链卫星的出现，为这些地区带来了希望。例如，在孟加拉国，星链卫星帮助该国的偏远地区实现了与世界的联通。当地居民可以通过星链网络进行网上学习、开展电子商务，极大地改善了他们的生活质量和经济状况。

在商业领域，星链卫星同样具有不可替代的价值。对于海上船只和飞机等移动交通工具来说，传统的通信方式往往存在信号不稳定、覆盖范围有限等问题。而星链卫星能够为它们提供高速稳定的网络连接，满足商业运营中的通信需求。在海上航运中，船员可以通过星链网络实时获取气象信息、进行货物追踪和管理；在航空通信方面，星链有望实现飞机上的高速互联网服务，提升乘客的飞行体验，同时也为航空公司的运营管理提供更多的数据支持。

在军事领域，星链卫星也展现出了巨大的潜力。它可以为军事通信提供可靠的支持，增强军事指挥控制的灵活性和时效性。在现代战争中，信息的快速传递和处理至关重要，星链卫星能够实现全球范围内的军事通信，确保军队之间的实时联络。此外，星链卫星还可用于军事侦察、情报收集和目标定位等任务。在俄乌冲突中，乌军就利用星链系统实现了对远程无人机的即时控制和打击，这一应用充分展示了星链卫星在军事领域的重要作用。

截至2025年1月初，SpaceX在轨的星链卫星总数大约有7000颗，累计升空总数更是超过7600颗。这一庞大的数字让人惊叹，也显示出SpaceX在太空领域的强大实力和巨大投入。然而，与马斯克定下的4.2万颗在轨星链卫星的宏伟目标相比，目前的成果还只是冰山一角。

为了实现这一目标，SpaceX采取了一系列创新的技术和运营模式。在卫星发射方面，SpaceX成功研发并应用了可重复使用的火箭技术，大大降低了卫星发射成本。猎鹰9号火箭的多次成功回收和重复使用，使得星链卫星的发射成本大幅下降，为大规模卫星组网提供了经济可行性。在卫星制造方面，SpaceX通过自动化生产和标准化设计，提高了卫星的生产效率，降低了单颗卫星的制造成本。

但在推进星链计划的过程中，SpaceX也面临着诸多挑战。一方面，来自国际同行的竞争日益激烈。全球范围内，许多国家和企业都在积极布局低轨卫星互联网项目，争夺太空资源和市场份额。另一方面，太空环境的复杂性和不可预测性也给星链卫星的运行带来了巨大的风险。卫星碰撞、太空碎片等问题时刻威胁着星链卫星的安全，此次大批卫星坠落就是一个明显的警示。

“星链”卫星的成本构成涉及多个方面，主要包括卫星制造与发射成本。经过SpaceX的不断技术创新和成本控制，目前单颗卫星的成本已低于25万美元，发射成本约15万美元。这一成本优势使得星链卫星在市场竞争中具有一定的价格竞争力。

对于用户而言，使用星链服务需要支付设备费和套餐费。不同国家和地区的费用标准有所不同。在津巴布韦，星链服务的套餐费为每月50美元，且提供无限流量，设备费用普通版为350美元，mini版为200美元。在日本，星链终端售价为36500日元，折合人民币约1800元。这样的价格对于一些有网络需求但又无法接入传统网络的用户来说，具有一定的吸引力。

然而，星链服务的价格也受到多种因素的影响。一方面，卫星的研发和运营成本需要通过用户费用来回收，随着卫星数量的增加和技术的不断升级，成本结构也会发生变化。另一方面，市场竞争也会对价格产生压力。为了吸引更多用户，SpaceX需要在保证服务质量的前提下，合理调整价格策略。

研究发现，卫星坠落与太阳活动密切相关。太阳活动具有周期性，周期约为11年。2024年，正值太阳活动的高峰期。在这一时期，太阳表面会出现许多黑子，这些黑子区域会发生强烈的爆炸和太阳耀斑。同时，太阳风会通过日冕洞向外喷发，其中一部分物质会朝地球方向飞去，引发磁暴。

当太阳等离子体到达地球并引发磁暴时，会产生另一种效应——对上层大气的加热现象。大气层被加热后会膨胀，原本在低地球轨道运行的卫星会感受到更大的飞行阻力。对于“星链”卫星来说，由于其需要提供通信服务，轨道高度较低，受到的影响更为明显。这种增大的阻力会逐渐消耗卫星的动能，使其速度减慢，最终脱离轨道，坠入大气层并烧毁。

但令人疑惑的是，研究报告指出，70%的卫星并非在强磁暴期间坠落，而是在中等磁暴和弱磁暴期间坠落。专家推测，这很可能是因为弱磁暴通常持续时间更长，会缓慢地“侵蚀”卫星轨道，逐渐将卫星推向不可避免的结局。这种长期的、潜移默化的影响，使得卫星在不知不觉中偏离轨道，最终坠毁。

对于星链卫星大批坠落这一现象，众多专家表达了自己的观点和看法。从积极的一面来看，专家认为这是研究卫星轨道阻力的绝佳时期。本轮太阳活动高峰期，地球低轨卫星数量达到了人类历史最高水平，这为科学家深入了解卫星在复杂太空环境中的运行规律提供了丰富的研究素材。通过对星链卫星坠落的研究，科学家可以获取更多关于卫星轨道力学、太空环境影响等方面的数据，为未来卫星设计、轨道规划及太空活动提供宝贵的经验和支持。

然而，专家也指出，尽管目前对卫星坠落现象有了一定的理解，但仍存在许多未解之谜。例如，如何更准确地预测卫星坠落的时间和轨迹，如何降低太阳活动对卫星的影响，以及如何应对日益增多的太空碎片问题等。这些问题不仅关系到星链卫星的未来发展，也对全球的太空探索和利用产生着深远的影响。

星链卫星的大批坠落给我们敲响了警钟。在追求太空科技发展和利用的同时，我们必须更加重视太空环境的研究和保护，加强国际合作，共同制定合理的太空规则，确保太空活动的安全和可持续性。只有这样，人类才能在探索宇宙的道路上走得更远、更稳。

作者段跃初是北京中国未来研究会会员、中国科普作家协会会员,曾任发现杂志高级编审、评论之周评论员…

黄湘红是湖南省科普作家协会理事、中国天文学会会员

来源: 科普文讯