每天都有星链卫星坠落地球?神舟二十一号预计月底发射,有影响吗
按照计划,神舟二十号飞船预计在本月底就会返回地球,在神舟二十号飞船返回地球前几天,神舟二十一号飞船就会发射升空前往中国空间站,到时候中国空间站会同时对接2艘神舟载人飞船以及1艘天舟货运飞船,中国空间站会再次住满6名航天员。当这两个航天员同时在轨时,他们就会进行在轨交接,在完成交接任务后,神舟二十号飞船就会返回地球了。现在已经是10月中旬了,距离神舟二十一号飞船发射、神舟二十号飞船返航的时间越来越近了。哈佛史密森天体物理学中心的天体物理学家乔纳森·麦克道威尔表示,每天有1-2颗星链卫星坠落地球,在大气层中烧毁,而且这个数字只会继续攀升。这已经成为了星链卫星面临的一大挑战。载人飞船也是在近地轨道飞行,那神舟载人飞船会不会受到影响呢?
星链卫星为什么会坠落地球
其实,这不仅仅是星链卫星面临的问题,在近地轨道飞行的飞船、空间站、卫星、探测器一样面临这样的风险,最终这些在近地轨道飞行的航天器都会坠落地球的,只是时间长短的问题而已。
在前段时间,我们看到一个备受关注的话题,那就是自从2020年开始,就陆陆续续有星链卫星坠落地球,坠落地球的星链卫星数量也是越来越多。一开始,2020年只有2颗星链卫星坠落地球,但是随后的2021年、2022年、2023年坠落地球的星链卫星都接近100颗,而在2024年坠落地球的星链卫星飙升到316颗。
现在还不知道2025年会有多少颗星链卫星掉下来,但是也不会少,因为在1月的时候,坠落地球的星链卫星就超过120颗。天体物理学家乔纳森·麦克道威尔表示现在平均每天有1-2颗星链卫星掉下来。这到底是怎么回事?
可能有一些网友表示,星链卫星的数量已经多达几千颗,成千上万的星链卫星在太空飞行,难免会有一些星链卫星坠落地球。由于星链卫星数量非常多,所以就显得坠落地球的星链卫星非常多。这确实是有一定的道理,但实际的情况并不是这么简单。
在2020年到2024年期间,已经有583颗星链卫星坠落地球,这样的情况不会停止,未来还会有更多的星链卫星坠落地球。而科学家在研究后,发现这是目前没法避免的问题,因为这些星链卫星加快坠落地球是被太阳活动摧毁的。
前段时间,科学家在国际学术期刊Frontiers上发表了名为《在第25太阳活动周期上升阶段追踪星链卫星的再入过程》的论文。根据这一个研究论文,科学家发现太阳活动的爆发,加快了这些星链卫星坠落地球的速度。
在2019年,星链卫星就已经开始发射部署到近地轨道上,第二年就开始有星链卫星坠落地球,而且在后面的几年时间内,坠落地球的星链卫星数量不断上升。而星链卫星加快坠落地球的时间和当前太阳活动周期的活跃度有很大的关系。在2019年,当前的太阳活动才刚刚开始,一开始太阳活动基本上很平静,随后太阳活动就越来越活跃了,在2024年达到峰值,这就是为什么在2024年前后,我们经常看到地磁暴、极光现象的原因。而太阳活动的爆发,让星链卫星加快坠落地球,在2024年太阳活动达到峰值的情况下,坠落地球的星链卫星就超过了300颗。
太阳活动不会直接对这些在近地轨道飞行的航天器造成致命的影响,星链卫星的坠落也不是在太阳活动爆发后马上就坠落的,而是一个循序渐进的过程,如果不人为干预的话,这些星链卫星就只能掉下来了。
事情是这样的,地球有浓密的大气层,有磁场,当太阳活动爆发释放大量能量时,这些能量有时候会让地球大气层加热。大家都知道热胀冷缩的道理,在吸收比平常时更多热量的情况下,地球大气层肯定是要比正常情况下膨胀一些的,也就是有更多的空气要向外太空扩散。这样一来的话,近地轨道的空气密度就会增加了。空气密度增加了,空气阻力自然也就增加了,星链卫星这些低轨道飞行的航天器的速度就会下降,根本就没有办法继续维持原有的飞行高度了。
在外太空飞行还好,虽然有空气阻力,但是空气阻力还是比较小的,飞行还是相对安全的,但当航天器飞行高度越来越低了,受到的空气阻力就会越来越大,特别是当航天器穿过卡门线进入更低的高度时,空气密度骤增。在这样的情况下,航天器以极快的速度在大气层内飞行,温度就会急剧上升,航天器会直接变成火球、流星了。
如果在太阳活动爆发的情况下发射卫星、飞船的话,由于近地轨道的空气密度增加,飞船、探测器、卫星在进入轨道后受到更大的阻力,可能没法进入预定轨道,任务可能会失败。之前就曾经有星链卫星在发射升空后没有进入轨道,几十颗星链卫星直接掉下来了。
虽然平均每天有一两颗星链卫星坠落地球,未来可能还会有更多的星链卫星掉下来,但是我们完全不需要担心我们的飞船、空间站会不会有影响。
在发射飞船之前,工作人员肯定会关注太空的空间天气的,如果发现太阳要爆发活动了,那飞船的发射时间可能就会稍微调整一下,问题不大。当飞船发射升空抵达空间站后,一样会受到空气阻力,速度会越来越慢,但问题也不大。
因为空间站有货运飞船补给推进剂的,当空间站飞行高度下降到一定的高度时,空间站就会启动发动机进行加速。当空间站的飞行速度提升上去了,飞行高度就自然提升上去了。理论上来说,只要空间站、飞船的发动机没有故障、货运飞船带的推进剂足够多,空间站是可以长期飞行十几年甚至更长时间的。
其实,不仅是环绕地球飞行的卫星会面临这样的问题,其他有大气层的星球一样会存在这样的情况。太阳系内,金星、火星、土星、木星这些星球都有大气层,这些航天器在环绕这些行星运行时,都会受到不同程度的空气阻力的影响,速度会逐渐变慢,当速度、高度下降到一定临界值,就会坠落大气层烧毁。只是现在我们发射的火星探测器或者金星探测器比较少,大家都很少去关注这些外星球的探测器的飞行情况。
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