近年来，美国太空探索技术公司旗下的“星链”卫星不断提前坠落，引发人们对太空环境安全与卫星运行稳定性的广泛关注。美国航天局戈达德航天中心等机构研究人员近日发布一项新研究，首次系统揭示了太阳活动加剧对低轨卫星运行寿命的显著影响。
戈达德航天中心和美国马里兰大学的研究人员近日在瑞士《天文学与太空科学前沿》杂志上发表论文说，从2020年到2024年，有1190颗卫星从极低地球轨道(VLEO)坠落，其中583颗是“星链”卫星。研究人员利用卫星的“两行式轨道数据(TLE)”，分析了2020年至2024年期间地磁活动对523颗“星链”卫星坠落的影响。
研究显示，2020年至2024年间，每年坠落“星链”卫星数量呈上升趋势，这一趋势与太阳活动处于增强阶段高度相关。2020年仅有2颗坠落，2021年有78颗坠落，而2024年坠落数量多达316颗。
太阳活动以约11年为一个周期，呈现由弱到强、再由强转弱的周期性变化。2020年至2024年，太阳活动处于第25个周期的上升和高峰阶段。太阳活动增强会引发地磁强烈扰动，使地球热层升温并膨胀，导致高层大气的密度和阻力增加。而高层大气阻力增加会使得低轨卫星轨道衰减加剧，最终更早坠入大气层烧毁；还可能增加组成部署星座的卫星之间的碰撞风险。
“星链”等低轨卫星的设计寿命一般约5年。研究显示，地磁活动对“星链”卫星的坠落影响显著，随着地磁活动增加，“星链”卫星的坠落往往比地磁平静期更早。在强烈地磁暴期间，卫星从约280公里的高度重返大气层的下落阶段比地磁平静期缩短10至12天。
新研究为理解太阳活动与低轨卫星运行寿命之间的相关性提供了支持。研究团队呼吁，随着低轨卫星数量不断增加，需要在太阳和地磁活动剧烈时期加强监测和相关预测，以预防在轨碰撞及卫星碎片对地球的潜在影响。