經濟
薛偉傑：大批「星鏈」衛星墜毁 馬斯克太空雄心遇挫
【明報專訊】美國SpaceX公司的「星鏈」（Starlink）低軌道衛星互聯網星座計劃自從在2019年5月發射首批衛星以來，可說是高歌猛進、一騎絕塵，將其他公司的同類計劃遠遠拋離。可是，近期數據顯示，幾年間，已經有大批「星鏈」衛星墜回地球銷毁，數量超出預期。對於SpaceX創辦人兼全球首富馬斯克（Elon Musk）的雄心壯志來說，這種預期之外的提早墜落，可能是一個挫折。
累積發射8875枚 1163枚已墜回地球
綜合外媒報道，SpaceX自從在2019年5月24日發射首批60枚「星鏈」衛星以來，2020年就開始有衛星墜落。最初幾年的數目還不太多，但由去年開始，墜落的「星鏈」衛星大幅增加，令外界吃驚。公開資料顯示，2020年只有兩枚「星鏈」衛星墜落；2021年，墜落的數量增至78枚。2022年墜落99枚，2023年再墜落88枚，這兩年的墜落衛星數量大致維持在和2021年相若的水平。
不過，時至2024年，墜落的數量又再次大升，達到316枚。最新消息是，截至2025年6月9日，SpaceX已累積發射8875枚「星鏈」衛星，但當中1163枚已經墜回地球銷毁，比例高達13.1%。換句話說，由今年初至6月9日，墜回地球的「星鏈」衛星多達580枚。至於仍在太空中的7712「星鏈」衛星之中，正在工作軌道的有4577枚，其餘大部分處於爬升入軌的階段，小部分處於下降階段。
「星鏈」衛星大批墜落，引起了媒體和科學家對於低軌道衛星運作穩定性的關注。至於墜落原因，歸納起來至少有好幾個，但孰輕孰重，不同人士有不同的解讀。首先，有極少數是在發射之後就立即出現故障。第二，有相當部分是因為壽命到期，因為「星鏈」衛星的設計壽命本來只有大約5至7年，之後就會因為動力耗盡，受地心吸力影響，而墜回地球。所以，以「星鏈」衛星由2019年5月24日開始發射來看，有部分已經「壽終正寢」，並不出奇。不過，在累積發射的8875枚「星鏈」衛星，其實有接近4300枚都是在近兩年間發射，還遠遠未到設計壽命。第三，有科學家相信，由太陽黑子引致的天文現象亦是主要原因。
大部分衛星未達設計壽命 提早墜落
美國太空總署的戈達德太空飛行中心和馬里蘭大學的研究團隊，在物理學家Denny Oliveira的帶領下，分析了523枚在2020至2024年間墜落地球的「星鏈」衛星數據，發現墜落現象和太陽活動高峰呈現直接相關性。研究團隊表示，太陽大約每11年就會經歷一次活動周期，伴隨着太陽黑子、耀斑和日冕物質拋射的頻率和強度升降。當太陽表面出現很多黑子時，會發生強烈的爆炸和太陽耀斑，其中一部分等離子體會飛到地球和引發磁暴時，帶來的能量還會產生另一種效應——令地球高層的大氣增溫膨脹，對低軌道衛星形成額外的空氣阻力，最終令部分低軌道衛星脫離軌道和墜回地球。
而「星鏈」衛星的部署和發射方式的缺點，也令到這個問題被放大。據悉，「星鏈」衛星分3個工作軌道來部署，高度分別是大約340公里、550公里、1200公里。其中，部署在大約340公里高工作軌道的衛星最受影響，而部署在大約550公里高工作軌道的衛星也會受到一定的影響。
原來，SpaceX為了降低用火箭發射「星鏈」衛星的成本，乃採取「先在低軌測試、再自主升軌」的發射方式，而不是直接將衛星送入工作軌道。「星鏈」衛星脫離火箭之後，最初會部署在210公里的極低軌道，然後才倚靠其「霍爾效應」離子推進器來爬升，直至進入工作軌道。雖然這種離子推進器十分節省能源，但其推力只相當於一張紙的重量。
有學者指出，「星鏈」衛星最初部署的210公里極低軌道的空氣阻力，本來就比550公里的工作軌道高出100倍以上。若「星鏈」衛星在210公里的極低軌道或者仍然處於爬升入軌的階段時再遇上強烈磁暴，其離子推進器的動力會顯得非常「脆弱」，很可能無法抵消額外大增的空氣阻力，而脫離軌道、墜回地球。
料對SpaceX造成兩大打擊
在2022年2月的一次事故中，有40枚「星鏈」衛星在遭遇磁暴之後，其推進器產生的推力無法抵消空氣阻力，於是陷入「軌道衰減→阻力增加」的惡性循環，最終墜回地球。中國科技大學教授雷久侯認為，若直接將衛星送入400公里以上的軌道，即使遭遇強烈磁暴，其空氣阻力也低1至2個數量級，墜回地球的機率亦低得多。「星鏈」衛星提早墜回地球的問題，相信會對SpaceX造成兩大打擊。第一，完成部署4.2萬枚衛星的開支相信會超過馬斯克以往估計的大約300億美元。第二，據報美國軍方原本正考慮將來以「星鏈」取代GPS，但頻頻墜落事件，令「星鏈」的可靠性和抗干擾能力受到質疑，美軍可能重新考慮有關計劃。
