本文转载自公众号“环球科学”（id：huanqiukexue）

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2024 年 2 月，一颗疑似星链卫星在波多黎各上空解体丨Caribbean Astronomical Society

当你抬头仰望星空，看到的却并不是星星。

撰文 | 冬鸢

审校 | 王昱

夜空中，一个散发着亮光的物体划过，那是太空中的东西正在进入地球大气层，摩擦生热剧烈燃烧，发出光亮。

许多摄影师拍下了这个过程，分享在社交媒体上，但又不停地嘀咕：自己到底该如何分辨，这是传统意义上的流星，还是燃烧的太空垃圾？

视频来源：University of Western Ontario and Defence R&D Canada

这并不是个无端的问题，因为从天空中返回地球大气的废弃卫星，越来越多了。

“区分流星和太空垃圾最简单的方法就是看速度。来自太阳轨道的流星，即使是一个巨大的火球，也只会在天空中持续几秒，然后嗖的一下消失掉。而太空垃圾和飞机的角速度接近（它们实际速度比天上飞机快，但因为高度更高，所以视觉效果和飞机速度差不多），可能会在头顶停留几分钟。”哈佛-史密森尼天体物理中心（Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics）的天体物理学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell）在接受EarthSky采访时回答道。

拥挤的天空

“目前，每天都有1到2颗星链卫星坠落回地球。”麦克道尔表示。

星链（Starlink）是埃隆·马斯克的SpaceX公司提出的一项雄心勃勃的计划，目标是在近地轨道部署成千上万颗互联网卫星。该项目于2015年首次公布，马斯克将其描述为“在太空中重建互联网”，为全球提供高速宽带服务。美国最初批准了1.2万颗卫星的部署许可，随后SpaceX又申请将总数扩大至3万颗以上。2019年5月，首批60颗试验卫星升空，此后发射节奏不断加快。到2025年底，星链在轨运行的卫星已超过9000颗，并仍在向万颗的规模迈进。

星链卫星丨Wikideas1 - CC-BY-4.0

除了星链卫星，许多其他公司和国家也在计划部署越来越多的近地轨道卫星。麦克道尔估计，当它们全部部署完毕之后，我们头顶上将有超过3万颗近地轨道卫星。这些卫星的设计寿命通常为5到7年，预期寿命到达后，它们会被引导再入大气层烧毁，再由新卫星替换。

麦克道尔认为，不久之后，平均每天将有5颗卫星重返大气层。

星链卫星返回大气层的频率丨Jonathan McDowell

除了卫星达到正常预期寿命，一些其他的情况也可能导致卫星被迫再入大气层。例如，2024年初，一场太阳风暴导致了40颗星链卫星坠毁。2024年7月12日，由于猎鹰9号火箭在第二级发射时发生故障，导致20颗星链卫星进入“错误”轨道。随后，所有这些星链卫星都被迫重入大气层。

凯斯勒综合症

越来越拥挤的太空，给科学家们带来了许多担忧。2024年，加拿大里贾纳大学（University of Regina）的科学家萨曼莎·劳勒（Samantha Lawler）就估计：“几年之内，我们在夜空中看到的每16颗’星星’中就有就有一颗可能是人造卫星。”

早在1978年，美国航空航天局（NASA）科学家唐纳德·凯斯勒（Donald Kessler）和比尔东·G·库尔-帕莱（Burton G. Cour-Palais）就提出，随着地球轨道上人造卫星数量的增加，卫星之间碰撞的概率也会增加，而每一次碰撞，都会产生更多太空碎片。这些碎片进一步增加了卫星被碰撞的概率，成为一种级联反应，地球最终可能会被一条碎片带所笼罩。这一理论被称为“凯斯勒综合症”（Kessler syndrome），而我们正离它越来越近。

图片来源：Hashem Al Ghaili / Science

人造物体在太空中的碰撞事件，到如今也已经早就不是新鲜事了。例如2006年，一颗在轨运行的卫星和一颗报废的卫星以11.7千米/秒的速度相撞，瞬间由两个物体变成了2300块碎片。如今，地球轨道上成千上万的物体之间近距离擦身而过的现象也越来越常见。国际空间站就曾数次被迫在短时间内多次调整轨道，以避开来袭的空间碎片。

遮蔽天空的卫星

越来越多的卫星，还会影响天文观测。

星链卫星在夜空中总是显得格外明亮，许多天文观测都曾受其影响。比如在长曝光天文观测中，会拍摄到星链卫星轨迹留下的亮线，遮挡了暗弱的恒星、星系和遥远天体。

天文学界普遍认为，这一问题会随着卫星数量的增加而急剧放大。卫星的大规模部署，可能会整体抬高夜空背景亮度，形成一种前所未有的“太空光污染”。尤其是那些用于大范围巡天的望远镜，它们往往在黄昏和黎明时段进行大量长时间曝光，而这正是卫星最容易被太阳照亮、最显眼的时间。

这种影响并不局限于地面望远镜，卫星的反射光甚至可能干扰空间望远镜的观测。本月发表在《自然》（Nature）的新研究中，NASA的科学家指出，人类计划在未来几年发射到地球轨道的50万颗卫星，发出的光线可能会污染空间望远镜拍摄到的几乎所有图像。研究团队模拟了56万颗卫星将如何影响四个太空望远镜。结果发现，卫星反射的光线将影响NASA的SPHEREx望远镜、欧空局计划中的ARRAKIHS望远镜和中国计划中的巡天望远镜拍摄的所有图像的96%，就连观测范围较窄的哈勃空间望远镜，拍摄到的图像中也有三分之一会受到污染。这可能对各种科学研究产生影响。

卫星光线对望远镜的影响丨Borlaff et al, 2025./Nature

“想象一下，你正在努力寻找可能对地球造成潜在危害的小行星，”该研究的主要作者、NASA的科学家亚历杭德罗·博尔拉夫（Alejandro Borlaff）说，“然而，你真的很难分辨哪个是天空中划过的小行星，哪个是一颗卫星，它们看起来几乎是一样的。”

烧掉了并不代表无害

这些卫星也可能影响地球环境。

当卫星再入大气层时，它们会在高空烧毁，释放出氧化铝等金属颗粒。这些金属颗粒可以在平流层中停留多年，甚至数十年。有研究指出，如果星链卫星全面部署，其再入大气层时向平流层注入的铝元素总量可能超过所有天然流星的总和。而根据2024年的一项分析，当时所有因人造卫星或航天器再入大气层而在大气中产生的污染物，质量还仅是天然流星的3%。

研究人员主要担心的是卫星烧毁后留下的铝，如果最终形成氧化铝或氢氧化铝，它会与平流层中的氯化氢反应生成氯化铝。氯化氢是平流层中氯的主要储存库，相对稳定；而氯化铝很容易被光分解，释放出氯，从而破坏臭氧层。此外，金属气溶胶还可能促进极地平流层云的形成，而极地平流层云会催化释放破坏性氯的反应。

星链卫星返回地球丨AZ Intel via Bluesky

此外，这些微小颗粒还能够吸收和反射太阳光线，或作为其他化学反应的表面，以我们尚未完全了解的方式改变地球大气层。这些事件目前都发生在很高的地方，我们人类目前对它们的研究和监测也都还很有限。

总之，世界变化很大，天空也和从前完全不一样了。夜空中最亮的那颗星，可能是人造卫星；划过的流星，也实现不了你的愿望，因为那可能只是马斯克倾倒在平流层的垃圾。

参考文献

[1]https://earthsky.org/human-world/1-to-2-starlink-satellites-falling-back-to-earth-each-day/

[2]https://earthsky.org/human-world/kessler-syndrome-colliding-satellites/

[3]https://phys.org/news/2025-12-astronomers-satellite-growth-contaminate-space.html

[4]https://www.nature.com/articles/s41586-025-09759-5

[5]https://www.nature.com/articles/s41598-021-89909-7

[6]https://www.science.org/content/article/burned-satellites-are-polluting-atmosphere

[7]https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0273117720307663?via%3Dihub

[8]https://sdup.esoc.esa.int/discosweb/statistics/

[9]https://amplyfi.com/blog/esas-2025-report-and-what-it-means-for-your-business/

[10]https://aerospace.illinois.edu/news/59380

[11]https://www.washington.edu/news/2024/10/03/bluewalker3-iau/

[12]https://www.lsst.org/content/lsst-statement-regarding-increased-deployment-satellite-constellations

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