目前，每天约有1到2颗Starlink卫星在重返大气层时燃烧解体，这一数字预计将增至每天5颗。这种现象主要由卫星达到5至7年的使用寿命、太阳活动增强导致大气阻力增加以及技术故障等原因引起。卫星解体不仅导致人们更频繁地目击到类似火流星的景象，还引发了对太空碎片和大气污染的担忧，因为研究发现，燃烧后的卫星会在平流层中留下铌、铪等稀有金属颗粒，其长期影响尚不明确。
卫星坠落正变得越来越普遍
目前，每天都有一到两颗Starlink卫星坠回地球。根据哈佛大学天体物理学家乔纳森·麦克道尔的预测，随着更多卫星星座的部署，这一数字很快将增加到每天多达5颗。
- 当前规模: 目前在轨的Starlink卫星已超过8,000颗。
- 未来预期: 随着Starlink、亚马逊Kuiper等项目的全面部署，低地球轨道的卫星总数预计将达到约30,000颗，此外还有来自中国的约20,000颗卫星。
- 更换周期: 低轨道卫星的更换周期约为5年，这意味着每天将有更多卫星需要退役并重返大气层。
随着所有星座的部署……我们预计低轨道卫星的更换周期为5年，这相当于每天有5次重返大气层的事件。
这种卫星密度的增加也带来了对 “凯斯勒综合征” 的担忧。这是一种理论情景，即轨道上的物体密度过高，导致碰撞产生连锁反应，每一次碰撞都会产生更多碎片，从而增加未来碰撞的风险。
为什么卫星会坠落？
卫星脱离轨道并坠回地球有几个主要原因：
- 达到使用寿命: 低地球轨道卫星（如Starlink）的设计寿命通常只有 5到7年。
- 太阳活动影响: 太阳风暴会加热并使地球高层大气“膨胀”，增加 大气阻力。这种阻力会减慢卫星的速度，导致其轨道高度降低。2022年初，一场太阳风暴就曾导致40颗新发射的Starlink卫星因此提前坠毁。
- 技术故障: 发射失败或在轨故障也可能导致卫星提前重返大气层。例如，2024年7月，一次火箭故障导致20颗Starlink卫星进入错误轨道，并在几天内全部坠毁。
如何区分卫星残骸和流星？
当你在夜空中看到一个燃烧的物体时，可以通过一个简单的方法来区分它是流星还是太空垃圾。
关键的区别在于 速度。一颗流星，即使是明亮的火流星，也只会在空中持续几秒钟，然后“嗖”地一下就消失了。而太空垃圾的速度更像是飞机的角速度……可能会在头顶上持续一两分钟。
简而言之，流星速度极快，转瞬即逝；而卫星残骸则移动缓慢，持续时间更长，并且通常能看到其分解成碎片的景象。
坠落的卫星对大气层有什么影响？
卫星在大气层中燃烧并非毫无痕迹。美国国家海洋和大气管理局（NOAA）在2023年的一项研究中发现，平流层中含有意想不到的金属颗粒。
- 来源: 科学家认为这些颗粒来自卫星和火箭助推器在重返大气层时被高温蒸发后的产物。
- 发现的物质: 研究人员发现了含有稀有元素 铌 (niobium) 和 铪 (hafnium) 的颗粒，以及浓度远超自然太空尘埃的 铜、锂和铝。
- 潜在风险: 这些微小颗粒可能会吸收和反射太阳光，或为 破坏臭氧层的化学反应 提供催化表面。它们对地球大气层的长期影响仍在研究之中，目前尚不完全清楚。