国际惯例卫星在多少年会陨落？

谢谢邀请。我来给大家讲一讲这个问题。首先明确一点不是所有的卫星都会陨落到地球上的。一般只有近地点在2000公里以下的卫星才有陨落的可能。

复杂的公式推导

我们知道地球轨道上的所有卫星都受到各种扰动影响这些影响可以改变它们的轨道。近地点高度低于2000公里的低地球轨道卫星主要受到大气阻力影响。这种力非常缓慢地将卫星轨道趋于圆形化并降低轨道的高度。在200公里以下因为大气阻力的增加轨道的“衰变”速度变得非常快。当卫星降至180公里时它在变成火球陨落地球之前只剩下几个小时的时间。在重入期间卫星和大气摩擦产生的温度足以蒸发大部分卫星但如果它特别大或者机缘巧合卫星的部件可能到达地面。

低轨道卫星轨道衰减的速率是沿轨道每个点的大气密度以及卫星的有效横截面积A质量m和阻力系数Cd的函数。在许多情况下这些最后三个参数不能独立确定而是使用弹道系数B = Cd A/m来代替其单位为平方米每公斤。

轨道物体的平均m/A约为100kg/m2大多数物体位于50至200kg/m2之间。因此弹道系数计算公式中的A/m值基本在0.005和0.02之间平均值为0.01m2/kg。

空气密度沿轨道变化是经纬度一天中的时间一年中的时间和季节的函数。然而在空间的固定点如果抹平短期的波动变化这一密度可以用两个空间环境参数表示。他们分别是10厘米波长太阳辐射通量（F10）和地磁指数Ap。只要海拔高度超过120公里这两个变量中的任何一个增加都会导致大气密度的相应增加。

在长时间跨度内地磁指数Ap具有非常小的平均值对于卫星的轨道寿命预测没有意义。只有在一两天的时间跨度而且轨道高度低于400公里时高地磁活动才能导致卫星阻力的显著增加。

下图给出了10厘米左右波长下太阳辐射通量（F10）的典型变化。它和太阳黑子活动的11年周期强吻和。而在单个11年周期中又以27天左右的短周期发生周期性强弱改变。

说了这么多稀星天外只想告诉大家预测空间环境的不确定性加上未解决的大气密度变化使我们无法准确地确定卫星何时重新进入大气层。 即使是目前世界上最复杂的建模程序也只有不超过10％预测准确度。这意味着在卫星重入大气层的前一天陨落时间有2小时的不确定性。卫星可能在这段时间内的任意时刻发生陨落。

粗略的指南

当然如果我们不需要准确的坠落时间还是可以大约估计人造物体在太空滞留的时间。下表提供了对不同海拔高度的圆形或近圆形轨道中物体寿命的非常粗略的指导。

卫星高度 寿命

200公里 1天

300公里 1个月

400公里 1年

500公里 10年

700公里 100年

900公里 1000年

下图提供了各种条件下空间物体轨道寿命的更详细估计。

非常低的圆形轨道

下图给出了一个非常粗略的卫星寿命指南该卫星的有效质量与横截面之比为100kg/m2在300km以下的圆形轨道上。考虑两条恒定太阳活动的情况一个代表太阳辐射最小值另一个代表太阳辐射最大值。另外假设地磁场是平静的可以忽略不计。

对于m/A变量该图是呈线性的。例如该图表示在太阳通量最小条件（F10 = 70）下260km的初始轨道的寿命为20天。如果航天器的m/A值为200kg/m2则寿命为40天；而如果m/A=50kg/m2寿命将缩短到10天。请注意最大太阳通量条件的图表有点误导因为如此高的辐射值通常仅能持续极短的几天。

低圆形轨道

下图显示了3个太阳辐射通量值（高/中/低）和3个m/A值（50/100/200 kg/m2）的轨道寿命。可以看出m/A值越小曲线越陡峭。

可以看到以大家熟知的国际空间站为例它在一个近地点408公里远地点410公里的近圆形轨道上。我们取400公里为初略值可以看到如果没有发动机不断开机维持其轨道高度的话也就一年左右的时间它就要坠落地球。

上面就是稀星天外对于此题目的回答。注意这个是只卫星的自然陨落时间并不是卫星的使用寿命。很多卫星在使用寿命结束后会继续在轨道上运行很长时间。

地磁报是什么？

应是问地磁暴吧

1.地磁暴是地球磁场全球性的剧烈扰动现象。以地磁指数来表征地磁暴的大小。

2.地磁暴是高速等离子体云到达地球空间后,引发的最具代表性的全球空间环境扰动事件。地磁暴的强度可以表征太阳风暴中高速等离子体云的影响大小。

电磁环境对频率的影响？

一、大气折射

大气折射率随着高度增加并随着大气密度减小而减小电波射线因传播路径上的折射率随着高度变化而产生弯曲波束上翘一个角度增量。而且这一偏移量还因传播途中大气折射率的变化而随时变化。

大气折射率的变动对穿越大气的电波起到一个凹透镜的作用使电波产生微小的散焦衰减衰减量与频率无关在仰角大于5°时散焦衰减小于0.2db。此外因大气湍流引起的大气指数的变化使电波向各个方向上散射导致波前到达大口面天线时振幅和相位不均匀分布引起散射衰减这类损耗较小。

二、 大气闪烁

大气折射率的不规则变化引起信号电波的强度变化叫做大气闪烁。这种闪烁的衰落周期为数十秒。2～100 ghz的大气闪烁是由于大气折射率的不规则性使电波聚焦与散焦与频率无关。

三、 电离层闪烁

电离层中不均匀体的发生和发展造成了穿过其中电波的散射使得电磁能量在时空中重新分布造成电波信号的幅度、相位、到达角、极化状态等发生短期不规则的变化。观测数据表明电离层闪烁发生的频率和强度与时间、地区太阳活动有关、衰落强度还与工作频率有关。当频率高于1ghz时影响一般大大减轻卫星移动通信系统的工作频率一般较低电离层闪烁效应必须考虑但即使是工作在c波段的系统在地磁低纬度的地区也会发现电离层闪烁的影响。

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