近期一些人造卫星，向大气层坠落的速度突然提高10倍！什么原因？
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【近期一些人造卫星，向大气层坠落的速度突然提高10倍！什么原因？】在地球的上空 ， 分布着数不胜数的人造卫星以及其他航天器 ， 它们在太空探测、对地观测以及通讯、导航等方面发挥着重要作用 。 这些人造卫星及航天器 ， 其轨道高度基本上都处在150公里（低轨卫星）到3.58万公里（地球同步卫星） 。 轨道高度越低的这些人造物体 ， 受到地球大气层的阻力作用就会越明显 ， 如果没有能量补充渠道或者不能够及时进行轨道维持 ， 那么这些人造物体就会最终坠落大气层 ， 然后焚烧殆尽 。
很多人造卫星出现了高度快速下降的问题因此 ， 为了确保人造卫星以及航天器有效发挥作用 ， 尽可能地延长使用寿命 ， 在一定的轨道高度下 ， 这些卫星可以通过太阳能电池板提供的能量 ， 同时在地面探测中心的操控下 ， 可以及时将下降的高度给弥补回来 。 不过 ， 从去年开始 ， 欧洲航天局在运行Swarm星座的组网卫星时 ， 发现了一个令人震惊的事实 ， 那就是很多卫星以异常快的速度向大气下坠 ， 坠落的速度比以往要快差不多10倍 。
在这种下坠速度下 ， 依靠原有的轨道维持系统 ， 很难将卫星重新调整到原有的轨道上来 ， 所造成的后果 ， 无疑是这些卫星的使用寿命大为减少 。 根据欧航局的监测数据 ， Swarm卫星的最低轨道高度约为450公里 ， 在过去5年的时间里 ， 受到地球高空大气层微弱阻力的影响 ， 它们每年平均下降的高度约为2.5公里 ， 根据星座卫星运营方案 ， 在15年内这些卫星将全部更换一遍 ， 那么就意味着总共下降的高度在50公里以内 ， 15年也属于人造卫星普遍的运行“寿命” ， 因此不需要额外的轨道维持策略 。
但是 ， 从去年12月份到今年5月份的监测数据可以看出 ， 这些卫星的下坠速度 ， 换算成每年的数据 ， 突然激增到20多公里 ， 几乎达到了之前的10倍 。 与此同时 ， 包括国际空间站、其他很多轨道高度在500公里以内的近地人造卫星 ， 都发现了此类情况 。 当这些情况被监测到以后 ， 刚开始时让科学家们感到困惑不已 ， 似乎受到了某种非人力可以探测的力量所控制 。
出现这种问题的原因今年2月份 ， 美国SpaceX公司新发射的40多颗星链卫星 ， 由于受到强烈的地磁暴影响而纷纷坠落地球大气层所损毁 ， 这个事件的发生 ， 一下子让人们“茅塞顿开” ， 原来是地磁暴惹的祸 ， 而地磁暴的产生 ， 直接来源就是太阳活动强度的增强 。
当太阳活动增强时 ， 从太阳喷出的太阳风中所包含的带电粒子数量和密度会大大增加 。 虽然到目前为止 ， 地球大气层的上层与太阳风的相互作用过程中 ， 有很多复杂的物理机制科学家们仍然没有完全破解 ， 但是可以肯定的是 ， 这种相互作用过程 ， 会导致地球大气层的整体上移 ， 即密度更大的空气会上移到更高的高度 ， 从而使高层大气的密度明显增大 ， 造成人造卫星特别是低轨卫星运行时受到的阻力增大 。
阻力增大 ， 意味着人造卫星的运行线速度会变低 ， 而按照天体万有引力相关原理 ， 当围绕一个天体作圆周运动的物体 ， 其运行速度变低时 ， 要想继续维持稳定的圆周运动 ， 那么其轨道高度必然要降低 ， 从而形成一种“恶性循环” ， 直到这种稳定的“动态关系”被打破 ， 最终向地面“无限坠落” 。
从多年的天文监测数据来看 ， 太阳活动强弱的一个明显标志就是表面太阳黑子数量的多少 ， 而且呈现每11年一个周期的规律 。 上一个周期于 2019 年 12 月正式结束 ， 那时候每月的太阳黑子数量低于平均水平 ， 并且在较长的时间内 ， 太阳表面几乎观测不到任何活动 。 而从去年秋季以来 ， 太阳开始“苏醒”了 ， 喷发出越来越多的太阳风 ， 而且以越来越快的速度产生太阳黑子、耀斑以及日冕物质抛射 。
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