太陽的活動給我們帶來了美麗的極光，但它也對在低軌道上繞地球運行的衛星產生了巨大的負面影響。
11月初，來自科廷大學比納爾（Binar）太空計劃的三顆小型澳大利亞衛星在地球大氣層中燒毀。這種事總是會發生的。事實上，「Binar」在珀斯第一民族的努加語中的意思就是「火球」。
當衛星處於近地軌道（2000公里或更短）時，隨著它越來越靠近地球表面，它會經歷軌道衰減，最終燃燒殆盡。
但是這些立方體衛星（CubeSats），被稱為Binar-2、3和4，進入大氣層的時間比原計劃要早得多。它們只持續了兩個月，是預期的三分之一。這大大減少了科學和測試新系統的寶貴時間。
它們過早死亡的原因是什麼？我們的太陽已經開始高速運轉，而比納爾衛星遠不是唯一的受害者。最近幾年，太陽活動頻繁給衛星運營商帶來了意想不到的麻煩，而且這種情況只會越來越嚴重。
為什麼太陽如此活躍？
太陽活動包括太陽黑子、太陽耀斑和太陽風 —— 流向地球的帶電粒子流。
這種活動是太陽不斷變化的磁場的產物，大約每11年，它就會完全翻轉一次。在這個周期的中點，太陽活動是最活躍的。
雖然這個周期是已知的，但具體的太陽活動很難預測 —— 動力學很複雜，太陽預測還處於起步階段。
在過去的幾個月里，太陽活動的指標比當前太陽周期（被稱為第25太陽周期）的這個點的預測高出1.5倍以上。
空間天氣的影響
空間天氣是指來自外部的環境影響我們的大氣層（主要是太陽）。它以各種明顯或不明顯的方式影響著地球上的我們。
最明顯的是極光的出現。在過去的幾個月里，極光比過去20年里更強烈，更靠近赤道。這是太陽活動增加的直接結果。
空間天氣，特別是太陽活動，也給衛星和衛星運營商帶來了額外的挑戰。
更高的太陽活動意味著更多的太陽耀斑和更強的太陽風，從而導致更高的帶電粒子通量，從而損壞或破壞衛星上的電子元件。
這也意味著電離輻射的增加，導致宇航員和飛行員受到更高劑量的輻射，並可能中斷遠程無線電通信。
但對於近地軌道上的衛星來說，太陽活動最一致的影響是，額外的能量被外層大氣吸收，導致它向外膨脹。
因此，所有距離地球小於1000公里的衛星都會受到顯著增加的大氣阻力。這是一種破壞它們軌道並導致它們墜落到行星表面的力量。
該地區的著名衛星包括國際空間站和星鏈星座。這些衛星有推進器來抵消這種影響，但這種修正可能會很昂貴。
近地軌道還包含許多大學衛星，如比納爾立方體衛星。立方體衛星很少配備可以調整高度的工具，因此它們完全受太空天氣的支配。
比納爾怎麼了？
比納爾太空計劃是一個由科廷大學運作的衛星研究計劃。它的目的是促進我們對太陽系的了解，降低在太空中操作的障礙。
該計劃於2021年9月開始運行第一顆衛星「Binar-1」。這時是太陽活動相對較低的第25個太陽活動周期不到一年的時間。
在這些條件下，這顆10厘米的立方體衛星從420公里的高度起飛，在軌道上存活了整整364天。
該計劃的後續任務 —— Binar-2、3號和4號 —— 是三顆大小相同的立方體衛星。然而，由於新的可部署的太陽能陣列的額外表面積和預測的太陽活動增加，預計它們將持續大約六個月。
然而，它們只堅持了兩個月就燃燒殆盡了。雖然立方體衛星任務相對便宜，但過早結束任務總是代價高昂的。商業衛星更是如此，這凸顯了對更準確的空間天氣預報的需求。
好消息是太陽將再次平靜下來。儘管目前太陽活動異常活躍，但到2026年可能會放緩，預計到2030年將回到太陽活動的最低點。
雖然這不是任務的明確目標，但比納爾空間計劃現在已經尖銳地證明了太陽活動對空間操作的巨大影響。
雖然「Binar-2、3號和4號」的過早損失令人遺憾，但未來任務的工作已經開始。預計它們將發射到更寬容的太空天氣中。
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