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據美國美國有線電視新聞網（CNN）和路透社於(yu) 2月9日報道，由於(yu) 受到磁暴影響，馬斯克的SpaceX公司於(yu) 2月3號發射的49顆星鏈衛星，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(le) 觀。

實際上，大家都已經經曆過不少次磁暴了。讓我們(men) 來一起了解下這次的磁暴何德何能，竟能讓雄心壯誌的馬斯克吃癟。

太陽活動與(yu) 磁暴

其實，科學家們(men) 早就警告過，今年開始太陽活動就會(hui) 更加頻繁。早在上個(ge) 月的18號和20號，就已經爆發過兩(liang) 次太陽耀斑了，這會(hui) 放出大量的紫外線和X射線，還會(hui) 高速拋射出很多等離子體(ti) ，這些都會(hui) 對地球的大氣層帶來巨大影響。其中紫外線和X射線會(hui) 電離地球的大氣頂部，導致暫時的無線電中斷。

圖蟲創意

此外，太陽平時就會(hui) 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(hui) 傷(shang) 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(hui) 造成地球附近磁場產(chan) 生大範圍的擾動，這也就是我們(men) 常說的磁暴，這往往會(hui) 導致通信幹擾、大氣受熱膨脹、還可能導致停電。

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(ti) 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(wei) 一個(ge) 周期，在每個(ge) 周期中都會(hui) 產(chan) 生幾千幾萬(wan) 次磁暴。對於(yu) 磁暴，我們(men) 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，並不會(hui) 因此墜毀。

可馬斯克的星鏈衛星，怎麽(me) 就這麽(me) “弱不禁風”，麵對一次不強的磁暴，40顆衛星就“五體(ti) 投地”了呢？這就不得不說下磁暴對低軌衛星的影響了。

為(wei) 何星鏈衛星損失這麽(me) 大？

首先就是星鏈衛星本身質量不太“過硬”。

因為(wei) 星鏈項目的商業(ye) 衛星，為(wei) 了節約成本，往往會(hui) 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(chuan) 統衛星那麽(me) 高，一旦出現磁暴，往往更容易出故障。

傳(chuan) 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(hui) 導致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，空氣阻力便隨之猛地變大。這時如果衛星不能及時打開發動機升高軌道，就會(hui) 像陷入泥沼一樣，越來越慢越來越低，結局可想而知。

而星鏈衛星恰恰就是在低軌道釋放的，不知道是出現了故障，還是運行模式有問題，麵對磁暴，這些衛星在進入了安全模式後，沒能及時退出並打開發動機調整軌道，這也是這次星鏈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(hui) 受到這樣的影響。

這下我們(men) 就了解為(wei) 什麽(me) 唯獨馬斯克的衛星，會(hui) 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-史密鬆森天體(ti) 物理中心的天文學家喬(qiao) 納森•麥克道爾，對40顆衛星脫軌的評價(jia) 是：“這是前所未有的！”

作者 | 江 帆

審核 | 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(hui) 理事，航天科技教育聯盟特約專(zhuan) 家

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