航天界2025/06/10

第 1102期

新闻速递

这两天，媒体扎堆发文“星链突然大批坠落”。其实并不突然。早在2021年、2022年，星链就宣布了卫星因空间天气原因再入大气层的事件。

宙叔搜索发现，本波新闻源自NASA和马里兰大学戈达德行星太阳物理研究所的联合团队本月发表于《天文学与空间科学前沿》（Frontiers in Astronomy and Space Science）的论文《第25个太阳活动周期上升阶段星链卫星再入跟踪》（Tracking Reentries of Starlink Satellites During the Rising Phase of Solar Cycle 25）。

太阳活动周期是指太阳磁场活动及太阳黑子、耀斑、日冕物质抛射等相关现象呈现的周期性变化，大约平均 11年为一个周期。这一现象最早由德国天文学家施瓦贝（Samuel Heinrich Schwabe）在19世纪发现。太阳活动处于极大期（Solar Maximum）时，太阳黑子数量最多，磁场活动剧烈，耀斑和日冕物质抛射频繁，可能影响航天器和地球的通信、电网等。

第25个太阳活动周期从2019年底开始，预计在2025年前后达到极大期。SpaceX公司2019年开始发射星链卫星，第二年开始就有卫星坠落了：2020 年坠落 2 颗，2021 年 78 颗，2022 年 99 颗，2023 年 88 颗，2024 年坠落数量上升至 316 颗。截至 2025 年 6 月，星链星座累计损失 583 颗卫星。

论文认为卫星坠落与地磁活动强度存在密切正相关：地磁暴强烈时期，卫星从约280公里高度下降到再入大气层的时间比地磁活动平静时期短10至12天；地磁活动增强、大气中热量增加导致卫星受到更大阻力，卫星因而坠落，卫星之间也可能发生更多碰撞。

该论文得出结论说，随着在轨卫星数量的持续增长，在太阳和地磁活动频繁时期的仔细监测和预测尤为重要，这样才能防止在轨碰撞和碎片撞到地面。

▲卫星及星链卫星坠落数量与太阳活动强度关系

（图源：arxiva）

此外，星链坠落也与其设计有关。卫星由火箭释放至300公里左右的停泊轨道、然后靠自身霍尔发动机升轨到550公里或以上的工作轨道，为星链部署典型策略。虽然从升空到上岗工作需要一段时间，这种做法能够最大限度发挥火箭的运载能力，从而实现SpaceX通过高频次、单次多数量发射尽早完成星座部署的目标。

但缺点也是明显的。300 公里高度属于大气层的热层/中间层，稀薄气体分子会对卫星产生持续的气动阻力，导致其轨道衰减。而星链卫星的推力并不大：早期1.0版卫星重260-310公斤，发动机推力为40到60毫牛；升级后的迷你二代星重800公斤，发动机推力为170毫牛。在严重磁暴事件中，推进系统产生的推力可能难以抵消大气阻力。（天宫空间站每台霍尔发动机推力更小——仅80毫牛，但它长期稳定运行在约400公里的高度，空气更稀薄、阻力更小且没有星链卫星那样的自主快速升轨、频繁机动等变轨需求。）

这也是绝大多数卫星不在这一高度工作的原因。300公里左右更适合开展短期技术验证和科学实验，而长期的通信、遥感、科研任务通常选择 500公里+轨道，以平衡燃料消耗、覆盖范围和工作寿命等因素。

▲V2迷你版星链卫星及其推进参数

（图源：SpaceX@X）

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