NASA太空物理学家Denny Oliveira领导的研究团队发现，太阳活动剧增直接导致SpaceX Starlink卫星坠落数量激增。2020至2024年间共有523颗Starlink卫星坠落大气层，其中2024年达到316颗的惊人数字，远超前几年的个位数或双位数。研究显示太阳周期第25期的强烈活动令低地球轨道卫星承受前所未有的大气阻力。
研究团队分析发现，随着太阳在2020至2024年间朝活动周期高峰攀升，卫星坠落数量呈现明显相关性。太阳周期是以11年为期的活动波动，以太阳极地磁场周期性逆转为核心，主要表现为太阳黑子、太阳耀斑及日冕物质抛射，这些活动在太阳极大期（极地反转时）达到顶峰，然后减弱至极小期再重新上升。
目前正值第25个太阳周期的高峰期，活动强度超出科学家预期。虽非史上最强，但仍比周期初期预测的活动水平高出许多。这种活动对地球产生显著影响，公众可能注意到极光活动频繁，这正是太阳粒子撞击地球大气层的结果。
太阳活动增强带来另一个较不明显但关键的影响：太阳抛射物撞击高层大气令其显著升温。虽然地面感受不到这种温度变化，但增加的能量会令大气层膨胀，足以增加低地球轨道太空船承受的阻力。这意味卫星无法维持当前轨道，需要调整以保持在天空中。研究指：“我们清楚显示当前太阳周期的强烈活动已经对Starlink坠落大气层产生重大影响。这是卫星轨道阻力研究的激动人心时刻，因为低地球轨道卫星数量和太阳活动都是人类历史上观测到的最高水平。”
迄今SpaceX已发射8,873颗Starlink卫星进入低地球轨道，其中7,669颗仍在运行。这个庞大数量为研究太阳极大期对低地球轨道卫星影响提供绝佳实验话别府变化。研究团队利用Starlink轨道数据进行分析，识别不同强度风暴造成的影响。研究人员根据地磁条件（即太阳活动对地球影响的强度）将卫星坠落事件分组，发现令人意外的结果：约72%的坠落事件发生在弱地磁条件下，而非强烈地磁风暴期间。
研究发现这是太阳周期上升期累积阻力效应的结果。这些卫星并非一次性被拖下，而是轨道随时间微妙降解。同时，在强地磁条件下坠落的卫星比在较弱条件下坠落的卫星速度更快。研究人员表示：“我们的结果充满希望，因为它们指向使用短周期Starlink数据（精确轨道确定、中性质量密度、冲压方向面积、阻力系数）来改善地磁风暴期间轨道阻力模型的方向，特别是在极端事件期间。”
来源：Science Alert
