太阳活动极大期刚刚将3颗卫星撞出轨道。还会殃及更多卫星。

太阳的活动给我们带来了美丽的极光，但它也对在低轨道上绕地球运行的卫星产生了巨大的负面影响。

11月初，来自科廷大学比纳尔（Binar）太空计划的三颗小型澳大利亚卫星在地球大气层中烧毁。这种事总是会发生的。事实上，“Binar”在珀斯第一民族的努加语中的意思就是“火球”。

当卫星处于近地轨道（2000公里或更短）时，随着它越来越靠近地球表面，它会经历轨道衰减，最终燃烧殆尽。

但是这些立方体卫星（CubeSats），被称为Binar-2、3和4，进入大气层的时间比原计划要早得多。它们只持续了两个月，是预期的三分之一。这大大减少了科学和测试新系统的宝贵时间。

它们过早死亡的原因是什么？我们的太阳已经开始高速运转，而比纳尔卫星远不是唯一的受害者。最近几年，太阳活动频繁给卫星运营商带来了意想不到的麻烦，而且这种情况只会越来越严重。

为什么太阳如此活跃？

太阳活动包括太阳黑子、太阳耀斑和太阳风 —— 流向地球的带电粒子流。

这种活动是太阳不断变化的磁场的产物，大约每11年，它就会完全翻转一次。在这个周期的中点，太阳活动是最活跃的。

虽然这个周期是已知的，但具体的太阳活动很难预测 —— 动力学很复杂，太阳预测还处于起步阶段。

在过去的几个月里，太阳活动的指标比当前太阳周期（被称为第25太阳周期）的这个点的预测高出1.5倍以上。

空间天气的影响

空间天气是指来自外部的环境影响我们的大气层（主要是太阳）。它以各种明显或不明显的方式影响着地球上的我们。

最明显的是极光的出现。在过去的几个月里，极光比过去20年里更强烈，更靠近赤道。这是太阳活动增加的直接结果。

空间天气，特别是太阳活动，也给卫星和卫星运营商带来了额外的挑战。

更高的太阳活动意味着更多的太阳耀斑和更强的太阳风，从而导致更高的带电粒子通量，从而损坏或破坏卫星上的电子元件。

这也意味着电离辐射的增加，导致宇航员和飞行员受到更高剂量的辐射，并可能中断远程无线电通信。

但对于近地轨道上的卫星来说，太阳活动最一致的影响是，额外的能量被外层大气吸收，导致它向外膨胀。

因此，所有距离地球小于1000公里的卫星都会受到显著增加的大气阻力。这是一种破坏它们轨道并导致它们坠落到行星表面的力量。

该地区的著名卫星包括国际空间站和星链星座。这些卫星有推进器来抵消这种影响，但这种修正可能会很昂贵。

近地轨道还包含许多大学卫星，如比纳尔立方体卫星。立方体卫星很少配备可以调整高度的工具，因此它们完全受太空天气的支配。

比纳尔怎么了？

比纳尔太空计划是一个由科廷大学运作的卫星研究计划。它的目的是促进我们对太阳系的了解，降低在太空中操作的障碍。

该计划于2021年9月开始运行第一颗卫星“Binar-1”。这时是太阳活动相对较低的第25个太阳活动周期不到一年的时间。

在这些条件下，这颗10厘米的立方体卫星从420公里的高度起飞，在轨道上存活了整整364天。

该计划的后续任务 —— Binar-2、3号和4号 —— 是三颗大小相同的立方体卫星。然而，由于新的可部署的太阳能阵列的额外表面积和预测的太阳活动增加，预计它们将持续大约六个月。

然而，它们只坚持了两个月就燃烧殆尽了。虽然立方体卫星任务相对便宜，但过早结束任务总是代价高昂的。商业卫星更是如此，这凸显了对更准确的空间天气预报的需求。

好消息是太阳将再次平静下来。尽管目前太阳活动异常活跃，但到2026年可能会放缓，预计到2030年将回到太阳活动的最低点。

虽然这不是任务的明确目标，但比纳尔空间计划现在已经尖锐地证明了太阳活动对空间操作的巨大影响。

虽然“Binar-2、3号和4号”的过早损失令人遗憾，但未来任务的工作已经开始。预计它们将发射到更宽容的太空天气中。

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