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馬斯克一口氣燒了40個衛星,就因為太陽打了個噴嚏
原創 世超 差評
前兩天,馬斯克又跟母雞下蛋一樣,一次性送了 49 顆衛星上天。
結果你猜怎么著,一次性燒掉了五分之四。。。
2 月 3 號,這批衛星剛搭乘獵鷹 9 號發射到 210 公里高的近地軌道。
第二天官方就發公告說:俺們這次 49 保 9 了,剩下的 40 顆全部失聯。它們都將再次進入大氣層,被燒的渣都不剩。
這一燒,保守估計光衛星成本,就得燒掉 2000 多萬美元。。。
疑似星鏈墜毀場景 ▼

到底咋回事啊。。雖說這星鏈衛星,隔三岔五就在軌道上失控。
但一竿子絆倒這么多的情況實在太罕見了,網友猜啥的都有:可能是馬斯克采用的最新氪離子推進器動力不夠,也有說是電路過載,設備短路了。。。

馬斯克這是不是豆腐渣工程啊。。
這還真不好說,根據官網公布的大氣阻力變大這條信息,不少媒體推測估計跟周五那場突如其來的磁暴脫不了關系。
世超一查發現,磁暴這玩意還挺玄乎,至今科學家也沒有徹底探明白它的底細。
不過,現在已經有了不少的研究成果。其中一部分關鍵信息就藏在名字里,磁暴全名叫地磁暴,直白點說就是地球磁場被擠變形了。

當太陽劇烈活動的時候,日冕層會拋出大量的高速等離子體云,對著地球就沖過來。
先送來電離輻射,再加點高能粒子,這個時候地球本身的磁場就會像一個保護罩,把絕大部分的射線和粒子都擋開。像絕世高手的內力,阻擋敵人于無形。
但與之相對的,是自己會被擠壓變形,導致地球磁場發生變化。

想必大家小時候,都聽過鴿子是靠磁場來辨別方向的。那么一旦地磁改變了,鴿子會迷路回不了家。
所以你關注的 up 主不更新,可能是被磁暴干倒了。。
不過,其實鴿子主要還是靠太陽來辨別方向。。 ▼

遭殃的除了鴿子,還有就是那些低高度( 150-200 km )衛星。
大氣高度到了 90 km 之后,越往上走,空氣密度幾乎是跳樓驟降。。越靠下,氣體密度就越大,越“ 黏 ”。
這些來勢洶洶的粒子進入大氣后,會使大氣熱脹冷縮,把下層更“ 黏 ”的氣體送到上面來。

這一下,就把飛到一半的星鏈衛星給攔住了。
據星鏈衛星的機載 GPS 顯示,磁暴導致大氣阻力比之前發射時整整高出了 50 %。
為了對抗阻力,他們趕緊讓衛星進入了安全模式。把衛星縮成一張紙一樣側立飛行,以最大限度地減少阻力。
星鏈衛星 ▼

然而,實際情況是衛星在這場持續了十幾個小時的磁暴里,原地僵住了。。40 個衛星被鎖在安全模式里動彈不得。
硬要解除也行,但會導致衛星耗費遠超預期的燃料。就算送上去,燃料不夠也沒法正常工作。

上是上不去了,只能選擇下來,然后白給。。
這事還真就只能怪馬斯克太點背。。
雖然美國海洋和大氣管理局在前一天發布了 2 月 4 號磁暴預警,但是沒有辦法精準預測出這次磁暴的后續影響。而且,從中國科學院國家空間科學中心空間環境預報中心的數據來看,這次磁暴就是個中小型磁暴。。

( kp 指數是由全球地磁臺網中 13 個地磁臺站的K指數計算得到的,用于表示全球地磁活動性。一般把 Kp=5、6 稱為中小地磁暴,Kp=7、8、9 稱為大地磁暴。)
不過,幸好這才是個磁暴弟弟,如果是高強度的磁暴,不光是衛星,就連電網都會失控。

磁暴會在地面和電網之間,產生感應電流,讓變壓器瘋狂發熱,甚至將其燒毀。而且對管道、通訊、地平面甚至是人體都會產生影響。
人類歷史上最強的磁暴還得看 1859 年的卡林頓事件,那一次的地磁暴持續了 6 天。

造成的結果也極其離譜:多地出現了長達八天的極晝,極光一直彌漫到了古巴、夏威夷。北美和歐洲許多發報機被燒毀,輸電設備被擊毀,導致了大面積停電和停水,帶來的經濟損失高達 2.8 萬億美元。

但那可是 1859 年的電報時代,要是發生在今天這個互聯網時代,估計半個地球都會直接癱瘓。。
別說現在在飛的三千多顆衛星危在旦夕,光是用電設備癱瘓。。幾個小時就能把人類拉回原始時代,少說得 4 到 10 年的時間才能完全恢復。
重點是大量的電子數據都將可能會被抹去,并且永遠無法找回。

好在這種毀滅級別的地磁暴百年一遇,平時常見的磁暴都比較小,對我們沒啥影響。
那肯定有差友要問了,我們現在能做到提前多久預測到地磁暴?可以提前預防嗎?
可惜的是,磁暴主要是因為太陽活動引起的,目前并沒有什么太好的規律,就像你女朋友的臉色一樣,完全是隨機事件。

我們只能在發現對方臉色不好后,憑以往挨揍的經驗,猜它是不是馬上就會發脾氣了。
好在我們跟太陽離的遠,那些高能粒子趕過來要個 1 —— 4 天。但這個時間跨度,也就是目前預測的極限了。。
WSA-Enlil 模型 ▼

而磁暴相對于一般的太陽活動,預測起來更是難上加難。。
這玩意你光盯著太陽還沒用,地球磁層里的電流變強也是一個原因。它直接導致了磁層磁場變強,擾亂了地球原本的磁場。

而讓電流變強的離子,怎么借著磁暴,從幾百公里外的電離層爬上來,至今都是個謎,甚至連地球磁層到底是個啥情況,科學家們都還沒太搞明白。

不過我們現在也在積極地想辦法來解決這些問題。
雖然我們不能建一個能量罩來保護自己,但正所謂知己知彼,百戰不殆。
我國第一顆綜合性太陽探測衛星(先進天基太陽天文臺( ASO-S ))計劃于 2022 年發射升空,這衛星就專門奔著對付 “ 一磁兩暴 ” 去的。
先進天基太陽天文臺( ASO-S )▼

其設計目標就是為了發現和研究太陽磁場、太陽耀斑和日冕物質拋射 ( 一磁兩暴 ) 的形成和相互關系。而且,它幾乎可以滿足 24 小時全年無休連續觀測太陽,實時預報。。
此后,我們對太陽活動的研究和預測,估計就要進入一個全新的時代了。
撰文:四大 編輯:面線
圖片、資料來源:
SpaceX 官網、美國國家海洋和大氣管理局空間天氣預報中心官網
國家空間科學中心 | 《 磁暴 - 威脅衛星安全的 “ 敵人 ” 》
中國氣象局 | 《 地磁暴導致低軌衛星高度快速下降 》
知乎問題:如何預測太陽風? @Pjer 的回答、馬斯克最新發射的星鏈衛星一次性報廢 40 顆,是什么原因造成的? @ 太空僧的回答
中國科學院國家空間科學中心 | 《 空間環境預報的基石——太陽活動監測 》
你好科普|《日冕物質拋射或將直接襲擊地球?概率50%!卡林頓事件會重現嗎?》
中華人民共和國國防部 | 《 中國科學院戰略性先導科技專項 “ 空間科學( 二期 ) ” 正式啟動 》
環球科學|《“ 互聯網末日 ”》


原標題:《馬斯克一口氣燒了40個衛星,就因為太陽打了個噴嚏。》
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