地球軌道距災難僅2.8天

他們的推理有驚人的數字支持。在近地軌道的巨型星座中，衛星以驚人的頻率危險地相互擦肩而過。 “近距離接近”被定義為兩顆衛星彼此相距不超過 1 公里，每 22 秒發生一次。僅在 Starlink 網絡內，這種情況大約每 11 分鐘發生一次。為了避免碰撞，每顆星鏈衛星每年必須平均進行 41 次航向修正。

當罕見事件變成嚴重風險時

乍一看，這種持續的操縱可能證明系統正在按預期工作。然而，工程師知道故障通常來自異常情況而不是日常操作。這些罕見的情況通常被稱為“邊緣情況”，可以揭示正常情況下永遠無法揭示的漏洞。根據這項研究，太陽風暴就是對巨型衛星星座構成嚴重威脅的一種情況。

太陽風暴通常以兩種主要方式乾擾衛星。

太陽風暴如何擾亂衛星

第一個影響是大氣變暖。當太陽風暴襲擊地球時，它會導致高層大氣膨脹變厚，從而增加對衛星的阻力。這種增加的阻力迫使衛星燃燒更多燃料以留在軌道上，並造成其確切位置的不確定性。因此，衛星必須執行額外的規避機動以避免碰撞。在 2024 年 5 月的“風暴甘農”（不幸的是，它似乎不是以邪惡的塞爾達命名）期間，超過一半的 LEO 衛星被迫在這些調整上消耗燃料。

第二個影響可能更具破壞性。太陽風暴會破壞或禁用衛星導航和通信系統。當這種情況發生時，衛星將無法對威脅做出反應。再加上更大的大氣阻力和更大的不確定性，這種失控很快就會導致嚴重事故。

測量災難的速度

衛星碰撞最著名的結果是凱斯勒綜合症。在這種情況下，碰撞碎片會在地球周圍堆積，幾乎不可能在不摧毀它們的情況下發射航天器。雖然凱斯勒綜合症已經蔓延了幾十年，但研究人員希望證明危機爆發的速度有多快。為此，他們引入了一種稱為碰撞和重大損壞 (CRASH) 時鐘的新指標。

利用這一措施，作者計算出，2025 年 6 月後完全喪失衛星規避機動將在 2.8 天內導致災難性碰撞。相比之下，如果在 2018 年巨型星座出現之前出現類似的情況，那麼距離那次碰撞大約還有 121 天。在較短的時間內，風險會變得更加令人擔憂。僅 24 小時內失去控制就有 30% 的機率發生重大撞車事故，從而引發導致凱斯勒綜合症的長鏈反應。

很少的警告和很少的選擇

太陽風暴最令人不安的方面之一是它們幾乎沒有引起人們的注意。在許多情況下，警告會提前一兩天到達。即使發出了該通知，操作員除了試圖保護易受攻擊的系統之外，可以採取的行動也很有限。太陽風暴造成了不斷變化的大氣環境，需要持續的實時監測和控制。該論文表明，如果失去這種實時控制，整個系統崩潰之前可能需要幾天的時間來恢復。

這種擔憂並非假設。 2024 年的甘農風暴是幾十年來最強的太陽風暴，但並不是有記錄以來最強的。這種區別源於 1859 年的卡林頓事件。今天類似強度的風暴可能會擾亂衛星控制三天以上。此類事件一旦被載入史冊，就可能嚴重破壞全球衛星基礎設施，並在可預見的未來將人類限制在地球上。

權衡互聯天空的風險

很少有讀者會歡迎與太空隔絕的未來。雖然巨型衛星星座提供了巨大的技術優勢，但它們也帶來了嚴重的長期風險。對這些風險的現實理解至關重要。當潛在後果包括由於極端太陽風暴而導致幾代人無法進入太空時，明智的決策就變得至關重要。這項研究更清楚地說明了所面臨的風險以及為什麼風險不能再被忽視。