马斯克最新发射的星链卫星一次性报废 40 颗，是什么原因造成的？
导致这 40 颗星链卫星报废的直接原因是：卫星进入轨道后，由于太阳耀斑活动产生了一系列连锁反应，导致卫星轨道衰减过快，最终全部坠入大气层烧毁。
下面我将详细解释这个过程和背后的原因：
1. 什么是太阳耀斑？
太阳耀斑是太阳活动最剧烈的一种现象，是指太阳表面突然释放出大量的能量，表现为光度、紫外线、X射线以及高能粒子流的爆发。这些爆发会对地球的电磁环境产生影响。
2. 太阳耀斑对低地球轨道（LEO）卫星的影响
大气密度增加： 当太阳爆发活动时，会向地球释放大量高能粒子。这些粒子会电离地球高层大气，使其温度升高并膨胀。对于像星链这样位于较低地球轨道（LEO，大约 550 公里）的卫星来说，这意味着它们运行的轨道上的 大气密度会显著增加。
阻力增大： 虽然 LEO 的大气非常稀薄，但依然存在。当大气密度增加时，卫星在轨道上运行时受到的 空气阻力（drag）就会成倍增加。
轨道衰减加速： 空气阻力会不断地消耗卫星的动能，导致其轨道高度逐渐降低，即轨道衰减。通常情况下，卫星会通过自身的推进器进行轨道维持和调整，以抵消这种阻力。
3. 星链卫星的特殊情况与此次事件的连锁反应
低轨道： 星链卫星部署在相对较低的轨道上，这虽然有利于降低信号延迟，但也意味着它们更容易受到大气密度变化的影响。
新一批次的卫星： 在 2021 年 2 月这次发射的星链卫星是 SpaceX 使用的一种新型号，它们被设计为能够部署到更高、更优化的轨道以提高覆盖范围。然而，也正因为是新批次，可能对环境变化适应性还需要进一步的验证。
首次遭遇强太阳耀斑： 尽管 LEO 卫星普遍会受到太阳活动的影响，但这次事件中，太阳活动异常强烈，且恰好发生在这些新型号卫星部署的初期阶段。
未能及时调整轨道：
耗尽燃料： 为了尽可能快地部署到预定轨道并开始提供服务，这批卫星在进入轨道后，可能会消耗一部分燃料用于轨道爬升和姿态调整。
环境变化过快： 太阳耀斑导致的大气密度增加速度比预期的要快得多，并且持续时间也可能比预期的长。
推进器无法补偿： 卫星的推进系统可能不足以快速、有效地补偿由于大气阻力急剧增加而导致的轨道衰减。即使是使用推进器进行轨道维持，也需要一定的燃料消耗。在短时间内，如果燃料不足以应对如此剧烈的轨道衰减，卫星的轨道就会快速下降。
进入“死亡螺旋”： 当轨道衰减到一定程度，卫星的速度不足以维持在目前的轨道上，就会开始进入一个恶性循环，即越来越快的轨道衰减，直到最终坠入大气层。
4. SpaceX 的回应与后续措施
SpaceX 在事件发生后也对此事进行了说明和分析。他们表示，这次事件是由于一场前所未有的太阳风暴（或强太阳耀斑活动） 造成的。
这次事件对 SpaceX 来说是一个重要的教训，也促使他们进行了一些调整：
改进轨道规划和预警机制： SpaceX 加强了对太阳活动数据的监测和分析，以便在部署新卫星时能够更好地预测和应对潜在的空间天气影响。
优化卫星的姿态和轨道维持策略： 可能会调整新批次卫星的轨道爬升策略，或者在部署初期就预留更多的燃料，以便在遇到突发情况时有足够的应对能力。
考虑部署到更高的轨道： 虽然低轨道有其优势，但这次事件也可能促使 SpaceX 重新评估和优化星链星座的整体轨道设计，例如是否需要将一部分卫星部署到受大气密度影响较小的更高轨道。
总结来说，40 颗星链卫星一次性报废的根本原因是：
一场罕见的强太阳耀斑活动导致地球高层大气密度急剧增加，使得这批位于较低地球轨道的星链卫星遭遇了比预期高出很多倍的空气阻力。由于未能及时启动有效的轨道维持操作，或者燃料不足以应对如此剧烈的轨道衰减，卫星的轨道迅速下降，最终在进入大气层时燃烧殆尽。
这起事件凸显了太空活动所面临的挑战，特别是太空天气对航天器运行的潜在影响。对于一个庞大的卫星星座来说，这样的事件虽然罕见，但一旦发生，其损失也相当可观。
网友意见
这个问题是个非常好的照妖镜，能照出来大多数对着spacex侃侃而谈指点江山的，尤其是某些知乎航天板块平时看不见几次一扯到马斯克全蹦跶出来的“高赞”，对于航天领域的知识是有多么的贫瘠，文化水平是多么的低下，吃相是有多么的难看。举几个例子：
1
来告诉你个组织：International Telecommunication Union，国际电联，联合国直属部门，负责全世界无线电通信的频率管理包括卫星的频率且因此能间接管理卫星轨道（包括leo和geo）。顺带一提，自星链计划出现以来，国际电联副秘书长是个中国人。你这么义愤填膺，不如先解决一下内鬼拷打拷打当初ITU为什么会给星链过审。
详情请咨询
2
一是错误的运用和理解航天旅行距离。哪怕稍微懂一点航天的，哪怕只是玩过一下坎巴拉太空计划的，都应该知道太阳系内旅行燃料考量主要看的是dv表。月表着陆dv大概在15000m/s，而火星着陆，算上火星大气刹车，dv大概在16000m/s左右，仅仅差了1000m/s左右的dv，在你嘴里怎么就好像一个天上一个地下了呢？还四则运算？？？？？？？你算啥都没搞清楚呢还算？
二是错误高估火星重力。月表重力1.62m/s/s，而火表重力也只有3.7啊，相比地表9.8都很低了啊？还跟地球差不多？？？？？你是不是把火星和金星给搞混了啊？？？？？？？？
就这破水平还能有几千赞，足以可见知乎众对航天这个领域是有多么的不了解了。
哦还有[特斯拉]抄袭[NASA]，呃
3
我觉得我不得不祭出几张图：
1000颗太空垃圾，你把航天大国们都想的也太白莲花了吧啊？
而且套用你的话："这就是个纯粹不要...算了这打出来怕是违法内容了。
4
呃....
99.99%>99.999%？
这次事故的根本原因就是：一次不算罕见的太阳风暴，导致了比较罕见的大幅度大气膨胀密度增加，碰上比较罕见的入轨高度（平时星链parking orbit300km而不是200km），导致星链卫星要么展开太阳能板用电推功率太小克服不了大气阻力掉下来，要么不展开太阳能板没法使用电推还是掉下来，早掉晚掉的区别，你就嗯是往可靠性上扯，不怕F9B5 100%成功率打脸？
以上节选自高赞答案
不忍直视
还没扔的垃圾和已经仍了的垃圾的区别
垃圾制造者，孝子鉴定器
别管什么原因，结果是制造了一群毫无技术含量的太空垃圾，星链的卫星不管是报废的还是运行中的，都是垃圾。
星链组网几万颗卫星只有服务几百万人的能力，平均每颗卫星只服务100人，对于物以稀为贵的卫星轨道来说，性价比太低了。
近地空间看起来很大，但是轨道是固定的，硬挤的话会有极大的碰撞风险。人类历史上一共才发射了2000颗卫星，现在还在正常运行的大约1000出头，报废了1000颗，也就是说，人类航天70年来一共才制造了1000件太空垃圾。星链的卫星设计数量是4万多颗，一个商业公司，为了纯商业行为，把卫星数量增加了一个数量级，用毫无技术含量的垃圾卫星占用宝贵的近地轨道，这就是个纯粹不要脸的行为，不知道为啥还有这么多生物捧。
近地轨道是稀缺资源，从这个角度来说，星链的小卫星性价比就是零。
防杠专门说明：发射小卫星的绝对技术含量还是很高的，没有技术含量是指相对没有技术含量。空间站、韦伯望远镜，哪怕是美帝的军用卫星呢，高精尖技术一大堆，虽然不能为他国所用，含金量也是杠杠的，提升了全人类的航天水平。连三哥都能一箭百星，星链那些小卫星真不是啥高技术，就好比你们县城的首富也有几十亿，但是比起贝索斯马斯克巴菲特盖茨等人还不是一个档次。SpaceX真牛逼的是回收火箭。
报废与否，都是太空垃圾，
被公知和高华吹上天了。
接下来估计又要发太空垃圾了
一个月100美元的使用费，这些人吹的人付的起么？速度只有3G，稳定性那么差。
马笑子们太可爱了
技术大神们都分析过了。
因为一次太阳磁暴，大气层升高。增加的阻力，竟然让卫星入不了轨。
200KM高度的大气层都稀薄成什么样啊？
这设计的冗余真是给人整的爆笑如雷了。
勿以恩小而不感，勿以赢小而不麻。
不用走流程了。
直接感恩马斯克！
===
任何想在评论区发言的，请先感恩，请直接感恩，不要间接感恩，不要阴阳怪气的感恩！
感恩不直接，等于直接没感恩！
感恩不彻底，等于彻底没感恩！
@太空僧 的回答很全面了，我就感慨SpaceX今年疯狂的发射计划可能要受阻了，我认为SpaceX公司内部可能会出现两派观点：
1.降低发射频率，确保发射地、一级火箭回收海面、包含磁暴在内的一切环境因素均评估为非常安全再进行发射。
2.舍弃一部分载荷，获得更高轨道释放载荷的能力，不再像现在这样让星链卫星在一定高度由卫星自己的霍尔推进器推上工作轨道。
马斯克必须尽快定夺统一意见，我甚至有可能认为马斯克会疯狂的继续忽略磁暴这类"相对"低概率事故可能性，继续按原计划排班发射。
美国的NOAA(美国国家海洋和大气管理局)曾经预报过磁暴，但是为什么SpaceX还要发射，主要原因是磁暴在这个轨道的影响预测的精度有限，如果追求绝对安全，一耽搁可能大半个月甚至一个月不能发射了(这里特指SpaceX发射星链的部署模式，其他高轨影响较低)。
现在星链全球预定用户已经突破百万，马斯克旗下的科技公司不管是航天还是汽车都在赶交付.....
NOAA的预报地址及内容如下：
https://www. swpc.noaa.gov/news/geom agnetic-storm-conditions-likely-2-3-february-2022
本周二，SpaceX一次性失去了多达40颗全新星链卫星，原因是上周四（2月3日）猎鹰9号发射仅一天后就发生了磁暴（geomagnetic storm）。
所谓磁暴，就是因太阳爆发引起的地球磁场的剧烈扰动。这次磁暴是1月30日太阳M级耀斑[1]暴发所引发的G1级磁暴。 这次暴发持续了4个多小时，并伴有向地球方向的日冕物质抛射（CME）。
一般情况下，地磁的改变会导致在轨卫星的姿态发生变化，影响正常通信[2][3]，并不会让卫星直接坠毁。
这次不同。那这次磁暴是怎么一次性直接报废这么多卫星的呢？
大气膨胀
太阳风粒子进入地球大气后，会引发焦耳加热和高能粒子沉降加热，从而导致大气受热向外膨胀。这会让低轨卫星所在的原本极其稀薄的高层大气密度增加，从而使得大气阻力突然加大，令卫星意外的减速并使其偏离预定航道，最终过早地向地球坠落而解体。
根据此批卫星机载的GPS数据表明，本次磁暴导致大气阻力比前几轮发射高出50%之多。
按应急预案，SpaceX在212公里的低轨上释放卫星后，即将卫星转为安全模式收起太阳能板以“躲避磁暴”，并“像一张纸”一样以最小迎风阻力面飞行，以尽量减少大气的拖曳效果。待时机成熟后再脱离安全模式并开始实行机动升轨。据初步分析显示，大气阻力的长时间意外增加使得这一批星链卫星很多锁定在安全模式无法升轨，49颗卫星中多达40颗卫星预计在发射几天后就会像空间碎片一样从轨道上掉下来，将重新进入或已经重入地球大气层。
为了达到环保要求，当卫星意外重入大气层后，它们将完全燃烧，保证没有碎片到达地面。同时也不会撞到其它卫星。
下面的监视视频拍摄于2月7日的波多黎各，猜测与此次卫星报废事件可能有关联。
7日波多黎各上空划过的太空残骸 https://www.zhihu.com/video/1474752010939064320SpaceX自2018年以来发射了近2000颗Starlink卫星，据马一龙的消息，今年将达到“每周一枚火箭”的发射频率，直至达到约42000颗同时在轨的目标为止。
接下来会发生什么？
下图的三个横图表中，最上面代表星链的部署轨道高度（蓝色为近地点，红色为远地点）；中间的图表示在不同轨道高度上的大气密度（红色200公里，蓝色220公里，绿色250公里）；下面的图表示太阳的射电流量[4]。
从表中横纵可以看到，当进入2022年时，太阳活动明显变频繁，高空大气密度也随之升高。
事实上，2022年1月是近几年以来太阳风暴最频繁的月份，甚至能同时在日面观察到多个较大的黑子区。按照目前的太阳活动周期，预计在2023年中期将达到高峰。
这次的G1级磁暴是相当弱的一次，2015年ESA发射哨兵2A地球观测卫星时曾遇到一次最高G4等级（严重）的磁暴。
阿丽亚娜航天公司决定无视并在6月23日发射。火箭升空约55分钟后，“哨兵－2A”卫星与火箭分离，进入786公里的太阳同步轨道。
究其原因，是因为只有在超低的轨道高度磁暴才是真正对卫星有绝对威胁的，而大多数卫星并不会选择在磁暴期间在低地轨道做过多停留，因此当磁暴发生时，大多数卫星还都是较安全的。
磁暴也不是什么特别罕见的事件，别忘了还有很多卫星一直在太阳风暴中运行。比如1989年3月那次磁暴，只不过让一颗SMM卫星掉了大概4公里的高度（后天航天飞机上去给修复了）。比它再强一点的，就是卡林顿事件了，但它发生在1859年，那个时候还没有卫星。从下图太阳黑子活动周期能看到，平均每隔约11年多就会有一个太阳周期，每次周期中有成千上万次不同程度的磁暴，这次并不算是太严重。
但我们永远不能小瞧磁暴，虽然它对卫星的影响不大，如果今日的地球再被卡林顿这样的超级耀斑击中，架构在互联网上的社会将会受到毁灭性破坏，甚至会导致工业用电网络的瘫痪。
在未来的一年间，星链还有可能遇到类似的情况，毕竟太阳暴发的具体时间谁也说不准。相信SPACEX会更新相关预案，在轨道高度、发射时间、硬件冗余、通讯和提升霍尔推进器功率等方面做更好的准备。
参考
天文相关从业人士从空间天气角度简单说几句，算是抛砖引玉，期待航天专业人士多介绍一下星链卫星相关。
2月3日，马斯克马总用猎鹰9发射了49颗星链卫星，结果40颗没能入轨，损失可谓是不小。原因的话，SpaceX官网（见下图）8号发布新闻，说是不幸遇到磁暴，大气阻力增加，团队让卫星进入安全模型以减少阻力，但是这40颗卫星进了安全模式就没能出来，于是没法进行升轨操作，只能越飞越低，最后会掉入稠密的大气层烧毁。
从物理原因上讲，地磁暴造成外层大气向上膨胀，因此同样高度的大气密度会增大，导致高速飞过的卫星受到的大气阻力增加，确实会使卫星轨道降低。
然而，这次星链的情况却让人觉得有些迷。
首先，这次的磁暴按照空间天气领域的标准，只是一次小地磁暴（Kp=5），按照美国人自己的算法，平均每个太阳活动周（约11年）会发生1700次，这种小磁暴是否会对星链卫星造成那么大的影响？星链卫星的安全模式真的安全吗？（这点好像目前几位航天领域答主没有讲，所以我也不知道）
其次，是发射的时机，虽然也有本专业老师说是不是马总发射的时候没看空间天气预报，但是从发射的时间来看，又非常巧地正好在两次磁暴之间（见下图）。SpaceX官网只提了2月4号的小磁暴，但其实3号发射之前也发生了一次小磁暴，甚至可以说这批星链卫星就是踩着3号磁暴的尾巴发射的，发射之后没多久4号的磁暴就来了，这么巧的时间点很难说是没看预报，但是如果看了预报，为啥非要在那个点发射就又比较迷了，明明之后几天的地磁状态更为平静。
最后，SpaceX官网新闻（见第一张图）中用了很大篇幅夸自己的卫星技术如何先进、如何如何保护空间环境，与此同时却有40颗星链卫星已经或者将要坠入地球，成为人造流星雨，这不能不让人觉得很迷幻......
目前第25太阳活动周正在其事业的上升期，不仅是现在，未来几年地磁暴啦太阳耀斑啦肯定也少不了，如果星链卫星遇到小磁暴就没法安全入轨，采用近地点210km这种低轨道、还偏要在磁暴前后发射，那么对于马总来说，问题恐怕一点也不小吧？
当然，可以用科学解释的，大可不必搞什么阴谋论，对空间天气感兴趣的朋友可以看看科学出版社最近出的《空间天气及其物理原理》，厚厚的一大本，知识点很全面，除了有点贵其他都挺好......
2月11日更新：
虽然一些新闻报道给人感觉像是，这批星链在发射的当天就掉下来了，但实际上是陆陆续续掉回地球的，而且不是都在210km的低轨道，而是分布在多种高度上。从2018年到现在，马总一共发射2091颗星链卫星，按照celestrak显示的，目前在轨运行的有1872颗，算下大概是接近九成。
因为一些评论的缘故，所以之前用括号的方式加了些吐槽，现在一并放在最后。外加一句防杠声明：觉得马总做啥都对的网友，你也说啥都对。
看评论有些朋友似乎没有理解，SpaceX官网那篇新闻只讲星链技术先进和环保，却不提为何要在磁暴前后发射，弄得好像遇到小磁暴是很意外的情况，这难道不迷吗？还不如说马总钱多烧不完，想要测试磁暴威力，顺便给全球免费赠送人造流星雨呢（手动狗头
评论里有些网友还在不停的解释环保的意思，对此只能说，虽然40颗星链卫星入轨失败，但是SpaceX这篇新闻稿写的很成功，可以让这些网友赞同他们的成功.......
最后补充一句，有答主把耀斑跟磁暴直接联系起来是不严谨的，耀斑发出的是各种电磁波，而磁暴是由另外一种太阳爆发现象——日冕物质抛射——带来的磁化等离子体与地磁场相互作用所引发的、耀斑和日冕物质抛射有时相伴发生，有时则不是。
其实这个事儿很好地说清楚了马斯克为什么能够用低成本做很多事情。
比如假设工业级的芯片能够解决航天航空遇到的95%的问题。但是航空级芯片能够解决99.99%的问题。
马斯克直接就用了工业级芯片，而航天级芯片多出来的4.99%可能需要三倍五倍乃至十倍的冗余设计和成本。
别人都有良心，用航天级的芯片，当然就不如他马斯克的成本低了。可是一旦出事儿，他马斯克的东西就是坏得最快的。
你以为他的卫星是因为大气密度上升而报废的。但是我看到的是他的卫星在磁暴发生以后就无法脱出安全模式了。芯片烧了？机械故障？工业级的倒是不需要考虑磁暴，到了航天级就需要考虑了。这就是我之前提到的那4.99%。
所以在确信我有逃过万分之一故障的幸运值之前，我拒绝买特斯拉。
倒背如流的咒语
天辉军团表示对此负责
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