马斯克“星链”计划发射升空的49颗星链卫星，被一场“太阳风暴”吹落，掉入大气层被烧毁
TIX·零度实验室
讲解：夏紫薇
“微笑计划”用来探测预警太阳风暴对地球磁场的影响，未来的每个太空飞船和卫星都会安装一套这样的电磁方向数据强度探测仪。
什么是磁场方向强度数据？什么是磁力线？什么是磁子？
在实验室内安装一套电磁线圈装置，制造出一条10米长的电磁力线。在磁力线的2米处和8米处两点，安装两台磁场方向感应器（类似指南针），磁力线的左边是北极，右边是南极，磁场感应器方向指示的正南极为设定为圆周度数值360度。
在磁力线的5米处外垂直90度安装一个带电粒子发射器，让带电粒子穿过5米处这点的磁力线。在带电粒子和磁力线相交的一点上，发生了电磁线方向的改变，在右边8米处的磁场感应器圆周度数值改变成279度的磁场方向，左边2米处磁场感应器数值没有发生动。我们把带电粒子和磁力线相交的一点称之为磁子，这个时候磁力线就拥有了一个逻辑门磁子，而且不同的带电粒子在进入磁力线中磁子点的圆周度数据都是有相应数值的，带电粒子改变了磁子右边5米到10米磁力线的磁场方向强度数据。磁子方向数据的强弱变化，就是“微笑计划”卫星的电磁方向强度探测设备，有效载荷磁强计伸杆展开试验——太阳风磁层相互作用全景成像卫星。
当太阳风暴发生时，磁场空间在受到太阳风暴带电粒子的轰击时，磁子方向数据强度就会发生剧烈的变化。地球磁场能量强度的方向数据，可以提前预测出太阳风暴的能量强度变化。使卫星和航空航天器及时的做出关闭电子设备等等的防御措施，还可以进行轨道变轨躲避太阳风暴对于电子设备的损坏。磁子方向数据的逻辑门还可以应用到量子计算机的研发当中。
美国太空探索技术公司（SpaceX）于北京时间2月4日凌晨2时13分发射升空的49颗星链卫星，因受到地磁暴（geomagnetic storm）的影响，约40颗“星链”卫星无法进入轨道，“将会偏离或者已经偏离轨道。”
美国有线电视新闻网(CNN)称，目前尚不清楚为什么SpaceX公司选择在2月3日发射卫星, 因为美国太空天气预报中心曾预测可能发生地磁暴。该中心先前警告，1月29日探测到一次强烈太阳耀斑活动，抛射出的物质和能量最早可能在2月1日到达地球，引发的地磁暴可能持续到2月3日。
据路透社报道，美国哈佛-史密森尼天体物理中心天文学家乔纳森·麦克道尔9日表示，该事件是由太阳风暴造成的最大规模的卫星损失，以及首次因大气密度增加而引发的大规模卫星故障，“据我所知，这是前所未有的，” 麦克道尔说。
太阳风暴为何会这么厉害？
所谓“太阳风暴”，是指太阳活动导致的太阳上层大气射出超声速等离子体带电粒子流，它抵达地球附近后，可能引起地球磁场全球性的剧烈扰动，也就是所谓的地磁暴，极光也源自地磁暴。
此次引发大面积卫星失效的空间环境扰动过程的来源包括一次日冕物质喷发（CME）和后续的冕洞高速流，地球磁层的响应指标只有2月3日和5日的两次最小级别的地磁暴。但经过中国气象局国家空间天气监测预警中心的综合分析则显示，伴随着地磁暴过程，地球两极地区的能量注入却非常巨大，其规模超过了中等地磁暴所引起的能量注入。
国家空间天气监测预警中心首席预报员薛炳森表示：“这种能量由地磁活动中被加速的高能粒子注入两极区域，将能量传递给这里的高层大气，造成大气的加热，并向低纬扩散。底层大气受热膨胀，造成卫星轨道上的大气密度增加，使得卫星所受阻力增大。”
据称这些“星链”卫星受到的大气阻力剧增，比地磁暴之前的阻力增加了50%。利用国家空间天气监测预警中心的公开资料的分析显示，与“星链”卫星相同轨道的卫星在2月3日和5日轨道衰减是平静时段的3倍。
“正是因为没有准确预估卫星轨道受影响的严重程度，处理方式不当，才引起了卫星无法进入预定轨道的事故。”薛炳森表示。
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