星链离轨数百颗卫星，科学家警告大气污染，监管机构寻求豁免
过去六个月内，SpaceX已对超过260颗星链卫星实施离轨操作，约318公吨航天器以每天1至2颗的速度在地球高层大气中焚毁。随着卫星再入频率加速，越来越多研究对在平流层中故意燃烧轨道硬件的环境代价提出担忧，而美国监管机构正着手豁免卫星运营商的环境审查。
这一数据由Tom’s Hardware报道，涵盖2025年12月至2026年5月。包括PCMag在内的其他媒体根据不同的统计方法，将同期数字定为约472颗。无论哪种方法，趋势都显而易见。哈佛-史密森天体物理学家乔纳森·麦克道尔（Jonathan McDowell）长期追踪卫星活动，他向EarthSky和The Register表示，目前每天有1至2颗星链卫星再入大气层，随着星座规模扩大，这一速率预计将攀升至每天5颗。
SpaceX目前在近地轨道运行约8,000颗星链卫星，累计发射已超过10,000颗。每颗第二代星链卫星发射时重约1,225公斤。在五年运行寿命结束后，每颗卫星均被有意离轨并在大气层中焚毁，SpaceX称这是减缓太空碎片的负责任做法。
日益增长的大气化学足迹
问题不在于卫星坠落，而在于它们坠落时发生了什么。
当航天器以轨道速度再入大气层时，摩擦产生数千度高温，将结构蒸发为金属微粒和活性气体的细雾。铝约占典型卫星质量的30%，在与大气氧接触后氧化，形成氧化铝纳米颗粒。
根据2024年发表于《地球物理研究快报》（Geophysical Research Letters）的一项研究，这些纳米颗粒在平流层中起到催化剂作用，为氯化合物转化为消耗臭氧的物质提供了反应表面。研究人员发现，即使在氧化铝表面仅有2%的反应概率，也足以加速臭氧层消耗。
美国国家海洋和大气管理局（NOAA）报告称，平流层中约10%的气溶胶颗粒已含有来自卫星和火箭再入的铝及特种金属。NOAA预测，随着太空交通增加，这一比例可能达到50%。
2025年NOAA在《地球物理研究杂志》（Journal of Geophysical Research）上发表的一项研究，模拟了每年10吉克氧化铝排放对中高层大气的影响，这一排放水平与2040年巨型星座增长的预测一致。结果显示出现统计显著的变化：中间层和平流层出现1.5摄氏度的温度异常，南半球极地涡旋风速降低10%。研究发现，某些情景还增强了北半球极地涡旋，同时削弱了春季臭氧层空洞的恢复。
首次直接测量
2026年2月，莱布尼茨大气物理研究所的研究人员发布了首次针对航天器再入金属污染的直接测量结果。这项由罗宾·温（Robin Wing）主导、发表于《通讯·地球与环境》（Communications Earth & Environment）的研究，将在德国上空探测到的锂羽流与一枚未能执行离轨燃烧的猎鹰9号上面级的失控再入联系起来。一枚猎鹰9号上面级的铝锂合金壳体和电池中携带约30公斤锂。作为对比，陨石每天仅向大气中沉积约80克锂。
这次探测证实了模型的预测：人造太空硬件的大气再入正在可测量地改变平流层的化学成分。麦克道尔向The Register表示，尚未回答的问题是这些影响将有多严重。
「答案从『影响太小，不足为虑』到『我们已经完了』不等，」他说，「但不确定性足够大，我们已经有破坏高层大气的可能性。」
FCC拟豁免卫星环境审查
在此背景下，美国联邦通信委员会（FCC）提议将卫星运营完全排除在《国家环境政策法》（NEPA）审查之外。FCC主席布伦丹·卡尔（Brendan Carr）力推的这一2025年8月规则制定案认为，卫星活动属于「域外」行为，其影响「完全位于美国管辖范围之外」。
该提案将扩大1986年的一项类别豁免，该豁免已使卫星再入免受环境审查。美国政府问责署（GAO）在2022年批评FCC未能根据卫星星座的爆炸式增长重新考虑这一豁免。
包括SpaceX、亚马逊Project Kuiper、AST SpaceMobile、铱星（Iridium）、SES、Globalstar和Telesat在内的卫星运营商联盟提交了支持豁免的意见。业界认为，FCC的NEPA程序已成为基础设施部署的主要障碍。
反对该豁免的包括美国天文学会、17个州及哥伦比亚特区的总检察长联盟、部落政府和各州历史保护官员。美国天文学会警告FCC，卫星再入「可能向大气中沉积金属蒸气，对气候和空气质量产生潜在影响」。各州总检察长认为，FCC不能忽视发射排放、再入碎片、光污染和轨道拥堵的环境后果，并指出程序违规：FCC的通知仅包含宽泛问题而无草案条文，可能违反《行政程序法》。
意见征询期于2025年10月结束。最终命令预计于2026年发布。
未来走向
SpaceX同时正在加速离轨操作，并计划在2026年内将约4,400颗星链卫星的轨道高度从550公里降至480公里。该公司称，此举可将失效卫星的弹道衰减时间从四年以上缩短至仅数月。较低轨道从碎片角度看更为安全，但也意味着更多卫星将以更高频率再入。
如果SpaceX达到其规划的42,000颗卫星的星座规模，且亚马逊Kuiper、OneWeb和中国千帆星座等竞争对手也部署各自的巨型星座，每日再入率可能远超过5颗。研究人员估计，维持完全部署的第二代星链星座需要以每天数十颗的速率常年更换卫星，每年向高层大气中沉积超过8,000公吨金属。
这将远超自然陨石通量，并引入铝、锂、铜和钛等元素，这些元素在天然宇宙尘埃中并不丰富。这些材料在上述浓度下的大气化学行为尚不完全清楚。
「不确定性足够大，我们已经有破坏高层大气的可能性，」麦克道尔说，「目前情况不明朗，这让我感到恐惧。」
婷 翻译