一项新的分析表明，在遭遇重大太阳风暴而失控后的数日内，现代卫星网络就可能遭遇灾难性碰撞。

如今，“纸牌屋”（House of Cards）一词常与网飞（Netflix）的一部政治剧联系在一起，但其原意指的是一种本质上就不稳定的结构。莎拉·蒂勒（Sarah Thiele）在英属哥伦比亚大学攻读博士学位时便开始了这项研究，如今她已转至普林斯顿大学，她和合著者们在一篇预印本新研究中，正是用这一理念来形容当今的卫星巨型星座系统，该研究已在arXiv网站发布。

他们的措辞有数据支撑。对所有近地轨道巨型星座的计算显示，所谓“近距离接近”（即两颗卫星相距小于1公里）的情况，大约每22秒就会发生一次。仅就“星链”而言，此类相遇大约每11分钟发生一次。此外，“星链”的数千颗卫星中，每颗每年平均必须进行41次机动变轨，以避免与轨道上的其他物体相撞。

乍一看，这或许像是一个运作如预期般井然有序的系统。但工程师们深知，“极端情况”（即超出正常工作条件范围的事件）往往是引发重大故障的元凶。据该论文所述，太阳风暴对于卫星巨型星座而言，便是这样一种极端情况。在典型条件下，太阳风暴主要通过两种方式干扰卫星运行。

太阳风暴：一种系统性威胁

首先，它们会使地球高层大气升温。这种额外的热量会使空气膨胀，进而增加卫星所受的大气阻力，同时也使卫星的精确位置更难预测。由于阻力增大，卫星必须消耗更多燃料以维持预定轨道。

当预测显示其运行轨迹可能与其他卫星相交时，它们或许还需耗费燃料进行避让操作。在 2024 年 5 月那场“加农风暴”（遗憾的是，这场风暴似乎并非以《塞尔达传说》中的反派角色命名）期间，低地球轨道上超过半数的卫星都不得不为这些重新定位操作消耗至少部分燃料。

第二个影响或许更为严重：太阳风暴可能会使卫星自身的导航与通信系统失灵。一旦发生这种情况，卫星便可能无法避开危险。当这种失控状态与受热大气层所引发的高阻力及更大的位置不确定性叠加在一起时，便可能立即引发一场灾难。

凯斯勒综合征（Kessler syndrome）是这场灾难最典型的体现，当地球周围形成碎片云时，人类发射的任何物体（或更远的目标）在进入轨道时都将被摧毁，从而变得不可能实现。但凯斯勒综合征需要数十年才能完全显现。为了凸显这些太阳风暴可能引发问题的紧迫性，作者们提出了一项新的衡量标准——碰撞发生与重大危害（CRASH）时钟。

距离不可逆转的冲突仅剩数日

据其测算，截至2025年6月，若卫星运营商丧失发送规避指令的能力，大约2.8天内便会发生灾难性碰撞。与他们在2018年（即巨型星座时代来临之前）测算的121天相比，便可理解他们为何忧心忡忡。更令人不安的是，若运营商哪怕仅失去24小时的控制权，就有30%的概率发生灾难性碰撞，而这可能成为引发长达数十年凯斯勒综合征（Kessler syndrome）的导火索。

遗憾的是，太阳风暴鲜有预警——最多不过提前一两天察觉。即便有所预警，我们也往往无能为力，只能尽力保护那些可能受其影响的卫星。

然而，它们为大气层引入的动态环境要求必须具备实时反馈与控制能力，才能有效管理这些卫星。据论文所述，若实时控制系统失效，我们仅有数日时间来恢复，否则整个卫星系统便会如多米诺骨牌般全面崩溃。

已知的具有持久后果的危险

这并非无端臆测。2024年的加农风暴是数十年来强度最大的一次，但我们已知有比它更强的风暴——1859年的卡林顿事件。那是有记录以来最强的一次太阳风暴，倘若如今再发生类似事件，其对卫星控制能力的破坏将远超3日之久。

本质上，一场在历史记忆中已有先例的单一事件，便可能摧毁我们的卫星基础设施，使人类在可预见的未来被困于地球之上。

这听起来并非是本文读者所期望栖居的未来图景。尽管在利用低地球轨道（LEO）巨型星座赋予我们的技术能力与它们对未来太空探索构成的风险之间，存在着权衡利弊，但最好还是对这些风险进行切合实际的评估。当谈及因一场特别强烈的太阳风暴而致使后代子孙可能永远失去进入太空的机会时，我们至少应基于充分信息做出决策，而本文无疑为此提供了助力。

参考文献：萨拉·蒂勒（Sarah Thiele）、斯凯·R·海兰（Skye R. Heiland）、亚伦·C·博利（Aaron C. Boley）与萨曼莎·M·劳勒（Samantha M. Lawler）所著《如纸牌搭成的轨道之屋：巨型星座频繁近距离交汇现象》，2025年12月10日发表于arXiv平台。DOI编号：10.48550/arXiv.2512.09643

本文改编自最初发表于《今日宇宙》的一篇文章。