太阳活动极大期刚刚将 3 颗卫星撞出了轨道。这就是为什么更多的可能即将到来。

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

11月初，来自科廷大学双元空间计划的三颗澳大利亚微型卫星在地球大气层中燃烧。这种事总是会发生的。事实上，Binar 在珀斯原住民的 Noongar 语言中意为“火球”。

当卫星处于近地轨道（2,000 公里或更短）时，它会随着距离地表越来越近而经历轨道衰变，最终燃烧。

但这些被称为 Binar-2、3 和 4 的立方体卫星 (CubeSats) 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——只有预期的三分之一。这大大减少了科学和测试新系统的宝贵时间。

他们英年早逝的原因是什么？我们的太阳已经进入高速状态，双星卫星远不是唯一的受害者。过去几年里，太阳活动频繁给卫星运营商带来了意想不到的麻烦，而且这种情况还在加剧。

太阳为何如此活跃？

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）等现象。

这种活动是太阳不断变化的磁场的产物，大约每 11 年就会完全翻转。在这个周期的中点，太阳活动达到最高水平。

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

在过去的几个月里，太阳活动指标比当前周期（标记为太阳周期 25）中这一点的预测高出一倍半以上。

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太空天气的影响

太空天气是指源自大气层外部（主要是太阳）的环境影响。它以各种明显和不明显的方式影响着地球上的我们。

最明显的是极光的存在。在过去的几个月里，极光的可见度比过去二十年要强烈得多，而且距离赤道也更近。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，导致带电粒子通量更高，可能损坏或破坏卫星上的电气元件。

它还意味着电离辐射的增加，导致宇航员和飞行员受到更高的剂量，并可能破坏长距离无线电通信。

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

因此，所有距离地球小于 1,000 公里的卫星都会经历大气阻力的显着增加。这种力量会扰乱它们的轨道并导致它们落向行星表面。

该地区著名的卫星包括国际空间站和星链星座。这些卫星配有推进器来抵消这种影响，但这些修正可能会很昂贵。

近地轨道还包含许多大学卫星，例如 Binar CubeSats。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影响。

昨晚的太阳风暴给巨石阵带来了一些可爱的北极光色彩，稳定的极光红弧 (SAR) 从西方地平线爬升……照片来源 Nick Bull ?#aurora #auroraborealis #northernlights #beautiful #night #october #autumn #SolarMaximum pic.twitter.com/vBF9SLsm1i2024 年 10 月 11 日

比纳尔怎么了？

Binar 太空计划是科廷大学运营的一个卫星研究计划。它的目的是增进我们对太阳系的了解并降低在太空中操作的障碍。

该计划于 2021 年 9 月开始使用其第一颗卫星 Binar-1 运行。此时距太阳活动周期 25 还不到一年，此时太阳活动相对较低。

在这样的条件下，这颗10厘米立方体卫星从420公里的高度出发，在轨道上度过了整整364天。

该计划的后续任务——Binar-2、3 和 4——是三颗同等大小的立方体卫星。然而，由于新的可部署太阳能电池阵列带来了额外的表面积以及太阳活动的预测增加，预计它们将持续大约六个月。

相反，他们只坚持了两个月就烧毁了。虽然立方体卫星任务相对便宜，但任务的过早结束总是代价高昂。 对于商业卫星来说更是如此，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。尽管目前太阳活动出乎意料地高，但到 2026 年它可能会放缓，并预计在 2030 年恢复到太阳活动极小值。

虽然这不是该任务的明确目标，但双纳尔太空计划现在已经深刻地证明了太阳活动对太空操作的巨大影响。

虽然 Binar-2、3 和 4 的过早损失令人遗憾，但未来任务的工作已经开始。预计它们将进入更加宽容的太空天气。

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