Starlink卫星已成为地球大气的全球气压计

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• 低轨卫星通过参数 B* 测量热层的密度
• B* 的变化与 10.7 cm 的太阳射电流相关
• 大约 2000 颗不同星座的卫星参与观测

该方法有助于改善太空天气预报

著名天文学家和科学传播者托尼·菲利普斯提出了将低地球轨道的巨型星座卫星转变为一种全球上层大气状态传感器的想法。该方法的基础是美国宇航局发布的开放轨道数据集 TLE，其中包含参数 B*——反映大气阻力的系数。

在太空中运动的任何物体都会与稀薄但仍然存在的空气相撞。几百公里高空的气体越密集，阻力越大，卫星失去高度的速度就越快。如果实际大气密度超过预测模型，轨道计算会调整 B*，增加其值。因此，B* 的变化成为卫星轨道上空气密度的间接指标，并且对每个用户都是可用的。

此外，由太阳爆发引起的地磁风暴能够导致大气密度的急剧和短暂增加。这些事件导致轨道下降速度的瞬时加速，这也在B*的变化中得到了体现。

为了验证假设，研究人员在分析中不仅包括了Starlink卫星，还包括其他大型星座：约1000颗Starlink卫星、107颗Planet Labs SuperDove卫星、391颗Amazon Kuiper卫星和651颗Eutelsat OneWeb卫星。它们不同的轨道高度使得可以比较不同热层的反应，将网络转变为一个分布式气象站，而无需发射新的科学任务。

限制与前景

该方法有一系列限制。一些卫星进行轨道修正，改变方向或启动引擎，这可能会扭曲数据。此外，TLE的精度低于专业测量仪器。然而，大量的观察数据使得可以在统计上将个别异常与总体趋势分离。

考虑到这些特性，这种“气压计”能够改善空间天气模型，提高碰撞和卫星退化风险评估的准确性，并扩展我们对大气上层如何响应太阳和地磁扰动的知识。

来源：3DNews