星链卫星大批脱轨，科学家警告大气污染，监管机构寻求豁免
据Tom’s Hardware报道，SpaceX在过去六个月中已使260多颗星链卫星脱离轨道，约318公吨（350吨）的航天器以每天一到两颗的速度在地球高层大气中焚烧殆尽。随着卫星再入速度不断加快，越来越多的研究对在平流层中故意燃烧轨道硬件造成的环境代价表示担忧，而美国监管机构正寻求免除卫星运营商的环境审查。
上述数据覆盖2025年12月至2026年5月。其他媒体（包括PCMag）根据不同的统计方法，认为同期数字接近472颗。无论采用哪种计算方式，趋势是明确的。哈佛-史密森天体物理中心的天体物理学家乔纳森·麦克道尔对EarthSky和The Register表示，目前每天有一到两颗星链卫星再入大气层，随着星座规模的扩大，这一速度预计将升至每天五颗。
SpaceX目前在地球低轨道上运行约8000颗星链卫星，迄今已发射超过10000颗。每颗第二代星链卫星发射时重约1225公斤（2700磅）。在五年的运行寿命结束后，每颗卫星都会被有意脱离轨道并在大气层中烧毁，该公司将此做法描述为减缓空间碎片的负责任手段。
日益扩大的化学足迹
问题不在于卫星坠落本身，而在于坠落之后会发生什么。
当航天器以轨道速度再入大气层时，摩擦产生的高温将其加热至数千度，使其结构汽化成细小的金属颗粒和反应性气体。铝约占典型卫星质量的30%，与大气氧接触后氧化，形成氧化铝纳米颗粒。
根据2024年发表在《地球物理研究快报》上的一项研究，这些纳米颗粒在平流层中充当催化剂，为氯化合物转化为臭氧破坏物质提供反应表面。研究人员发现，即使在氧化铝表面仅有2%的反应概率，也足以加速臭氧消耗。
美国国家海洋和大气管理局报告称，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和特殊金属。NOAA预计，随着太空交通的增加，这一比例可能达到50%。
NOAA 2025年发表在《地球物理研究杂志》上的一项研究模拟了每年10吉克（11000吨）氧化铝排放对中层和上层大气的影响，这一水平与2040年预计的巨型星座增长相一致。结果显示出了统计学上的显著变化：中间层和平流层出现1.5摄氏度（2.7华氏度）的温度异常，南半球极涡风速下降10%。研究还发现，在某些情景下，北半球极涡增强，而春季臭氧空洞的恢复减弱。
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表了首个来自再入航天器的金属污染直接测量结果。由罗宾·温领导、发表在《通讯·地球与环境》上的研究将德国上空探测到的锂羽流与未能执行脱轨燃烧的猎鹰9号火箭上面级的失控再入联系起来。每枚猎鹰9号上面级在其铝锂合金外壳和电池中携带约30公斤（66磅）的锂。相比之下，陨石每天仅向大气中沉积约80克（2.8盎司）的锂。
这一探测结果证实了模型的预测：人造航天器的大气再入正在可测量地改变平流层的化学成分。麦克道尔对The Register表示，尚待回答的问题是这些影响究竟有多严重。
“答案从’太小了不成问题’到’我们已经完蛋了’都有，”他说，”但不确定性足够大，我们已经有可能正在损害高层大气。”
FCC拟豁免卫星环境审查
在此背景下，美国联邦通信委员会提议将卫星运营完全排除在《国家环境政策法》审查之外。这项由FCC主席布伦丹·卡尔推动的2025年8月规则制定主张，卫星活动具有”域外性”，其影响”完全位于美国管辖范围之外”。
该提案将扩大1986年的一项分类排除，该排除已使卫星再入免于环境审查。政府问责局在2022年批评FCC未能考虑到卫星星座的急剧增长而重新审视该排除条款。
包括SpaceX、亚马逊的柯伊伯项目、AST SpaceMobile、铱星公司、SES、全球星公司和Telesat在内的卫星运营商联盟提交了支持豁免的意见。行业论点认为，FCC的NEPA程序已成为基础设施部署的主要障碍。
反对豁免的包括美国天文学会、17个州和哥伦比亚特区的总检察长联盟、部落政府和州历史保护官员。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，并指出了一项程序违规：FCC的通知仅包含宽泛的问题，而没有草案规则文本，这可能违反了《行政程序法》。
公众评论期于2025年10月结束。最终命令预计于2026年发布。
未来展望
SpaceX同时正在加速其脱轨操作，并计划在2026年内将约4400颗星链卫星的轨道高度从550公里（342英里）降低至480公里（298英里）。该公司表示，此举可将故障卫星的弹道衰减时间从四年以上缩短至仅数月。较低的轨道从碎片角度提高了安全性，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42000颗卫星星座规模，并且亚马逊柯伊伯、一网和中国千帆星座等竞争对手部署自己的巨型星座，日再入率可能远超每天五颗。研究人员估计，维持全面部署的第二代星链星座需要每天以数十颗的速度更换卫星，年复一年，每年向高层大气沉积超过8000公吨（8800吨）的金属。
这将远远超过自然陨石通量，并会引入铝、锂、铜和钛等天然宇宙尘埃中并不丰富的元素。这些材料在这些浓度下的大气化学行为尚不完全清楚。
“不确定性足够大，我们已经有可能正在损害高层大气，”麦克道尔说。”目前情况不明朗，这让我感到担忧。”
来源： Tom’s Hardware, PCMag, The Register, NOAA, Geophysical Research Letters, Communications Earth & Environment, Broadband Breakfast, Harvard Salata Institute, AAS, FCC
婷 翻译