美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

2022年2月3日,美国SpaceX公司(美国太空探索技术公司)向太空发射的49颗星链卫星由于遭受了地磁暴的影响,损毁了40颗。这些卫星的报废给美国带来了不小的损失,同时,也给从事相关研究的科研人员提了个醒,在卫星发射的方案上或许还要更加谨慎。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

那么,造成这种现象的原因到底是什么?这些星链卫星会不会对中国空间站造成一些不利的影响呢?

卫星的发射及摧毁

2022年2月3日,49颗“星链”卫星在猎鹰9号火箭的保护下来到了210公里高的近地轨道,下一步是由自带的霍尔推进器将轨道抬升到540公里高的轨道进行工作。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

就在这时,意外发生了。一场突发的地磁暴使大气温度升高,密度变大,空气阻力比起发射时上升了百分之五十。尽管密切关注着这一切的科研团队在第一时间给出了急救方案,但是这批卫星大多数仍然没有办法正常工作,其中40颗卫星更是直接报废。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

这样的结果令人震惊,不过也算是在意料之中,为什么这样说呢?

其实,在这批卫星还没有发射的时候,美国太空天气预报中心就已经给出了警告。他们在1月29日就已经探测到了一次太阳耀斑活动,并且根据耀斑活动的强烈程度,他们估计引发的地磁暴将会一直持续到2月3日。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

然而SpaceX公司还是选择在2022年2月3日发射这批卫星,结果在发射的第二天就被损毁了。

该公司的首席执行官马斯克曾经表示过,每颗卫星的造价大概在50到100万美元之间,每次火箭的发射费用则需要1500万美元。也就是说,此次卫星发射失败给美国带来的损失不小于4000万美元。

在感慨的同时,大家更加好奇,什么是磁暴?它凭什么在顷刻间就让美国的千万美元打了水漂?它对卫星发射究竟有何影响?

什么是磁暴

磁暴一般指地磁暴,它的形成与太阳活动有紧密联系:高速等离子体被太阳日冕释放出来,携带日冕磁场撞击地球磁层。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

当磁场转成南向与地磁场相互作用的时候,太阳风将庞大的能量注入磁尾的空间里,然后磁尾中等离子体包含的大量带电粒子就会进入环电流中,最后引起全球范围内的剧烈地磁干扰和暴动。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

一旦产生了地磁暴,低层大气会受热膨胀,进而导致高层大气的密度增加;高层大气的成分、密度等因素发生变化之后,还会产生电离层暴;磁场发生了剧烈的变化,磁层中的电子也会受到很大的影响,比如电子运动的速度可能会高到引起全球范围内的高能电子暴。

地磁暴对卫星的影响非常明显。

直接影响来看,当地球磁场发生变化时,磁场的大小以及方向可能会发生改变,这会对它们之间的力距造成影响,从而改变卫星的姿态。一旦卫星的姿态有所变化,原本的功能就无法正常使用。不仅是通信会中断,有时甚至还会失去对气象卫星和军事卫星的监测。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

间接影响上来看,当地磁暴发生时,地球磁层因为遭受日冕磁层的撞击,使地球的同步轨道失去地球磁场的保护。与此同时,同步轨道还要经受太阳风的直接冲击。

除此之外,地磁暴导致高层大气的密度增加,大气的阻力随之变大,发射卫星的航天器可能会因此而偏离正确的轨道,严重的甚至会直接陨落。此次美国Space公司的卫星损毁事件就是受到了地磁暴的影响。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

除了客观原因造成的影响,此次事故也有主观原因上的失误。

SpaceX“星链”计划

“星链”是美国SpaceX公司十分重视的一个卫星项目,项目内容是在2019年到2024年的五年间,发射1.2万颗卫星到太空中建成一个“星链”网络。并且该公司还有继续向太空增加卫星的打算,增加的数量足足达到了3万颗

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

2018年3月,美国通过一次常规发射搭载了两颗用来试验的小卫星,开启了这项计划的实施。

2019年5月23日,猎鹰9号火箭将第一批“星链”卫星成功进入太空;2019年11月11日,第二批60颗“星链”卫星也成功被送入轨道;2020年1月6日,第三批“星链”卫星成功发射。

此后基本每隔一个月左右的时间,美国都会利用猎鹰9号火箭发射一批卫星,虽然此前他们的发射任务还没有出现过大的事故,但是这个计划本身也应当是有很大问题的。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

从这个计划的功能上来看,它是为了让地球上的互联网通信更加便利。然而,卫星通讯信号是不能穿过钢筋混凝土等物质的,当天气不好的时候,下雨、下雪、刮风都会阻断信号。

因此,我们必须在房屋外安装一个专门用来接收卫星信号的天线。这样做的后果就是费时费力,不仅没有给人们的生活带来多大的便利,反而还是个麻烦。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

天文观测的角度来看,宇宙是浩瀚的,是无穷的。为了发现更多的奥秘,我们的光学天文观测者一直从事着利用光学望远镜观测太空。

而这些明亮的“星链”卫星会在观测到的天文图像上变成一条发光的线,大大增加了暗弱天体的观察难度。曾经有科学家表示:4.2万颗“星链”的存在使得大型综合巡天望远镜将近20%的观测毫无意义。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

太空环境来看,该公司前后想要发射的卫星数量共有4.2万颗,仅一个“星链”计划就要往太空发射数以万计的卫星,这会让原本开阔的太空环境也变“拥挤”起来。

这些卫星占据了大量的轨道资源,同时还增加了各个国家的航天器和卫星发生碰撞的风险。卫星的移动速度可以达到每秒飞行7.9公里,高速移动的卫星如果发生碰撞,后果将不堪设想。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

不仅如此,2021年,这些“星链”卫星曾经在三个月内两次威胁到中国空间站。为了保护空间站内的航空员,中国空间站采取了紧急避险措施。虽然没有造成相撞,但是资源的消耗也在一定程度上缩短了空间站的使用寿命。

此次卫星事故损毁了40颗卫星,那么这些报废的卫星会不会与其他卫星相撞呢?对中国空间站是否还会造成不利的影响?

报废的卫星

根据数据显示,这些卫星的重量都小于260kg。美国SpaceX公司也表示,按照原本的设计,即便这些卫星损毁了,也不会与其他航天器相撞以及危害地面。一旦进入了大气层,这些卫星就会被燃烧的一点不剩。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

尽管如此,外界还是担心美国的行为会产生很多太空垃圾,不利于人类航空事业的发展。

对于中国来说,除了2021年的两次紧急避险,美国的“星链”计划暂时没有更直接的影响了。不过,美国的这一行为却引起了世界各国的警惕。

美国SpaceX摊上大事了!40颗卫星被磁暴摧毁,影响中国空间站吗?

要知道,近地轨道能容纳的卫星数量大约在5万颗左右,美国一上来就想占去将近85%的位置,这一行为也凸显了美国想要打破多极化的发展趋势,为未来的“太空霸权”做规划了。

然而,随着其他国家科学技术的发展,美国的优势也不再那么遥遥领先。破坏世界和平,扰乱国际秩序的行为最终一定会遭到其他国家的共同抵制。

总结

这次“星链”卫星发生的事故也可以说是对美国野心的“报应”了,想要谋求发展本身是没有错的。然而想要一家独大,破坏好不容易得来的和平,那就不符合历史的潮流,会引起世界人民的不满,最终失败也是必然。所以,想要谋求发展,更重要的是做到互利互惠,合作共赢。

参考资料:

磁暴的时间特性及其与行星际南向磁场的关系研究 李琪 2010-2-13

磁暴摧毁40颗轨道上的新SpaceX卫星 纽约时报 2022-2-10

作者:静静 校稿编辑:李子

搞事情!那些不能说的秘密都在这里   关注公众号:求知百科  

         

本文来自网络,不代表求知百科立场,转载请注明出处:http://www.hfxhjqr.com/255.html

作者: admin

发表评论

您的电子邮箱地址不会被公开。

联系我们

联系我们

0898-88881688

在线咨询: QQ交谈

邮箱: email@wangzhan.com

工作时间:周一至周五,9:00-17:30,节假日休息

关注微信
微信扫一扫关注我们

微信扫一扫关注我们

返回顶部