前两天,马斯克又跟母鸡下蛋一样,一次性送了 49 颗卫星上天。 结果你猜怎么着,一次性烧掉了五分之四… 2 月 3 号,这批卫星刚搭乘猎鹰 9 号发射到 210 公里高的近地轨道。 第二天官方就发公告说:俺们这次 49 保 9 了,剩下的 40 颗全部失联。它们都将再次进入大气层,被烧的渣都不剩。 这一烧,保守估计光卫星成本,就得烧掉 2000 多万美元… 疑似星链坠毁场景 到底咋回事啊…虽说这星链卫星,隔三岔五就在轨道上失控。 但一竿子绊倒这么多的情况实在太罕见了,网友猜啥的都有:可能是马斯克采用的最新氪离子推进器动力不够,也有说是电路过载,设备短路了… 马斯克这是不是豆腐渣工程啊… 这还真不好说,根据官网公布的大气阻力变大这条信息,不少媒体推测估计跟周五那场突如其来的磁暴脱不了关系。 小编一查发现,磁暴这玩意还挺玄乎,至今科学家也没有彻底探明白它的底细。 不过,现在已经有了不少的研究成果。其中一部分关键信息就藏在名字里,磁暴全名叫地磁暴,直白点说就是地球磁场被挤变形了。 当太阳剧烈活动的时候,日冕层会抛出大量的高速等离子体云,对着地球就冲过来。 先送来电离辐射,再加点高能粒子,这个时候地球本身的磁场就会像一个保护罩,把绝大部分的射线和粒子都挡开。像绝世高手的内力,阻挡敌人于无形。 但与之相对的,是自己会被挤压变形,导致地球磁场发生变化。 想必大家小时候,都听过鸽子是靠磁场来辨别方向的。那么一旦地磁改变了,鸽子会迷路回不了家。 所以你关注的 up 主不更新,可能是被磁暴干倒了… 不过,其实鸽子主要还是靠太阳来辨别方向… 遭殃的除了鸽子,还有就是那些低高度( 150-200 km ) 卫星。 大气高度到了 90 km 之后,越往上走,空气密度几乎是跳楼骤降…越靠下,气体密度就越大,越" 黏 "。 这些来势汹汹的粒子进入大气后,会使大气热胀冷缩,把下层更" 黏 "的气体送到上面来。 这一下,就把飞到一半的星链卫星给拦住了。 据星链卫星的机载 GPS 显示,磁暴导致大气阻力比之前发射时整整高出了 50 %。 为了对抗阻力,他们赶紧让卫星进入了安全模式。把卫星缩成一张纸一样侧立飞行,以最大限度地减少阻力。 星链卫星 然而,实际情况是卫星在这场持续了十几个小时的磁暴里,原地僵住了…40 个卫星被锁在安全模式里动弹不得。 硬要解除也行,但会导致卫星耗费远超预期的燃料。就算送上去,燃料不够也没法正常工作。 上是上不去了,只能选择下来,然后白给… 这事还真就只能怪马斯克太点背… 虽然美国海洋和大气管理局在前一天发布了 2 月 4 号磁暴预警,但是没有办法精准预测出这次磁暴的后续影响。而且,从中国科学院国家空间科学中心空间环境预报中心的数据来看,这次磁暴就是个中小型磁暴… ( kp 指数是由全球地磁台网中 13 个地磁台站的K指数计算得到的,用于表示全球地磁活动性。一般把 Kp=5、6 称为中小地磁暴,Kp=7、8、9 称为大地磁暴。) 不过,幸好这才是个磁暴弟弟,如果是高强度的磁暴,不光是卫星,就连电网都会失控。 磁暴会在地面和电网之间,产生感应电流,让变压器疯狂发热,甚至将其烧毁。而且对管道、通讯、地平面甚至是人体都会产生影响。 人类历史上最强的磁暴还得看 1859 年的卡林顿事件,那一次的地磁暴持续了 6 天。 造成的结果也极其离谱:多地出现了长达八天的极昼,极光一直弥漫到了古巴、夏威夷。北美和欧洲许多发报机被烧毁,输电设备被击毁,导致了大面积停电和停水,带来的经济损失高达 2.8 万亿美元。 但那可是 1859 年的电报时代,要是发生在今天这个互联网时代,估计半个地球都会直接瘫痪… 别说现在在飞的三千多颗卫星危在旦夕,光是用电设备瘫痪…几个小时就能把人类拉回原始时代,少说得 4 到 10 年的时间才能完全恢复。 重点是大量的电子数据都将可能会被抹去,并且永远无法找回。 好在这种毁灭级别的地磁暴百年一遇,平时常见的磁暴都比较小,对我们没啥影响。 那肯定有读者要问了,我们现在能做到提前多久预测到地磁暴?可以提前预防吗? 可惜的是,磁暴主要是因为太阳活动引起的,目前并没有什么太好的规律,就像你女朋友的脸色一样,完全是随机事件。 我们只能在发现对方脸色不好后,凭以往挨揍的经验,猜它是不是马上就会发脾气了。 好在我们跟太阳离的远,那些高能粒子赶过来要个 1 —— 4 天。但这个时间跨度,也就是目前预测的极限了… WSA-Enlil 模型 而磁暴相对于一般的太阳活动,预测起来更是难上加难… 这玩意你光盯着太阳还没用,地球磁层里的电流变强也是一个原因。它直接导致了磁层磁场变强,扰乱了地球原本的磁场。 而让电流变强的离子,怎么借着磁暴,从几百公里外的电离层爬上来,至今都是个谜,甚至连地球磁层到底是个啥情况,科学家们都还没太搞明白。 不过我们现在也在积极地想办法来解决这些问题。 虽然我们不能建一 个能量罩来保护自己, 但正所谓知己知彼,百战不殆。 我国第一颗综合性太阳探测卫星(先进天基太阳天文台( ASO-S )) 计划于 2022 年发射升空,这卫星就专门奔着对付 " 一磁两暴 " 去的。 先进天基太阳天文台( ASO-S ) 其设计目标就是为了发现和研究太阳磁场、太阳耀斑和日冕物质抛射 ( 一磁两暴 ) 的形成和相互关系。而且,它几乎可以满足 24 小时全年无休连续观测太阳,实时预报… 此后,我们对太阳活动的研究和预测,估计就要进入一个全新的时代了。 撰文 :四大 编辑:面线 图片、资料来源: SpaceX 官网、美国国家海洋和大气管理局空间天气预报中心官网 国家空间科学中心 | 《 磁暴 - 威胁卫星安全的 " 敌人 " 》 中国气象局 | 《 地磁暴导致低轨卫星高度快速下降 》 知乎问题:如何预测太阳风? @Pjer 的回答、马斯克最新发射的星链卫星一次性报废 40 颗,是什么原因造成的? @ 太空僧的回答 中国科学院国家空间科学中心 | 《 空间环境预报的基石——太阳活动监测 》 你好科普|《日冕物质抛射或将直接袭击地球?概率50%!卡林顿事件会重现吗?》 中华人民共和国国防部 | 《 中国科学院战略性先导科技专项 " 空间科学( 二期 ) " 正式启动 》 环球科学|《" 互联网末日 "》 转载内容仅代表作者观点 不代表中科院物理所立场