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好家伙,一场地磁风暴干掉马斯克40颗卫星

 开朗的ET 2022-02-09
根据SpaceX公司官方声明(图1),2月3日公司发射了49颗Starlink组网卫星,但是由于随后爆发的地磁风暴(Geomagnetic Storm)的严重影响,近地轨道大气层密度增加,卫星所受空气阻力剧增50%,最终导致其中40颗状态正常的卫星还未来得及升轨就迅速再入大气层,可以说是损失惨重了。

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SpaceX在官网发布的声明全文
以上是简述,下面说些细节。
1.Starlink现在的部署策略相对保守,卫星入轨后会停泊在近地点仅有210千米的极低轨道,进行一系列在轨测试(initial system checkouts),确认卫星状态良好后,才会启动电推进行升轨。
2.如果在轨测试状态不佳,那就不进行升轨,卫星很快就会再入大气层,再入过程会规划轨道,避免与其他卫星及航天器产生碰撞风险。
3.地磁风暴发生后,SpaceX命令卫星进入安全模式(safe-mode),在该模式下它们将转为侧面迎风的姿态飞行(就像一张纸一样,fly edge-on like a sheet of paper,见图2),从而最大限度地减少阻力——有效地“躲避风暴”,但是这次该策略似乎并未奏效。

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本图乃本人灵魂手绘,大家看个意思就行

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星链卫星电池板展开图
4.Starlink目前零部件已经采用了“无残留”设计(design demise upon atmospheric reentry),所有部件均可在大气层中烧毁,不会坠落地面。
5.初步分析显示,低空增加的阻力阻止了卫星离开安全模式开始轨道提升机动(the increased drag at the low altitudes prevented the satellites from leaving safe-mode to begin orbit raising maneuvers),多达 40 颗卫星将重新进入或已经重新进入地球大气层
网友从波多黎各岛拍摄到的疑似星链集体再入的画面,视频45秒起十分震撼
6.其实因为大气暴涨而提前“夭折”的航天器并不鲜见,比较著名的有美国的“天空实验室”(Skylab)空间站(图3),其在轨期间恰好赶上了上世纪第二强烈的太阳黑子活跃期,导致地球大气层被加热后膨胀,膨胀的大气使“天空实验室”所处的400公里近地轨道的阻力剧增,空间站轨道迅速下降衰减,于1979年提前再入大气层烧毁,而原定为其抬升轨道的航天飞机直到1981年才首次升空

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7.有趣的是,在轨观测太阳活动正是天空实验室的建造目标之一,并专门配有观测太阳的“阿波罗观测舱”(Apollo Telescope Mount),该舱使人类首次观测到日冕物质的抛射,因此当时有人称“凝视太阳的空间站被太阳杀死了”。

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NOAA发出的空间天气预报页面,图片来自网友截图
8.NOAA其实2月3日已经发出了空间天气预报,但SpaceX还是进行了发射,具体缘由不得而知了,只能说马斯克发射“不看黄历”。

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上图为我国在2015年进行的一次太空环境预报,可供此条新闻参考。
(全文完)


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