高能”相對論”電子通常被稱為”殺手”電子，是衛星輻射損傷的主要來源，因此了解它們的活動模式至關重要。太陽發射的帶電粒子和磁場會破壞地球的磁屏蔽，導致地磁干擾。在這種情況下，外部輻射帶中的殺手電子數量會成倍激增，對空間天氣構成相當大的威脅。

一項新的研究揭示了地磁暴期間”殺手電子”不斷升級的威脅，敦促強化衛星基礎設施，以減輕潛在的空間天氣破壞。這項研究是為不斷擴大的太空領域做好準備和提供保障的基準，因為太空領域對眾多行業和全球通信都有重大影響。

英國航天局的奈傑爾-梅雷迪斯博士帶領一個國際團隊分析了美國全球定位系統衛星20年來的數據，以確定10年一遇、50年一遇和100年一遇的事件級別。百年一遇是指平均每100 年會發生一次等同於或超過百年一遇的事件。

衛星運營商、製造商、保險公司和政府需要做好準備，降低這些電子帶來的風險。社會在通信、導航、地球觀測和防禦等各種應用中越來越依賴衛星。截至2022 年4 月，地球軌道上共有5465 顆運行衛星，其中大多數衛星至少在部分軌道上暴露於高能電子。2021 年，全球太空經濟的整體收入為3860 億美元，比上一年增長了4%。

這項研究的主要作者、空間天氣科學家奈傑爾-梅雷迪斯博士說：”這項研究中報告的100 年一遇的事件水平對工業界和政府都很重要。它們是比較其他極端空間天氣事件和評估極端事件潛在影響的基準。”

這些研究結果對衛星行業至關重要，因為工程師和運營商需要對GPS 軌道上遇到的最大電子通量進行切合實際的估計，以便為這些極端事件的影響做好準備，並提高未來衛星的抗災能力。這些研究結果對衛星保險公司至關重要，可幫助他們確保衛星運營商盡其所能降低風險，並評估現實的災難情況

10 年一遇和100 年一遇之間的差異因電子的能量和與地球的距離而異。這些差異在距離地球最遠的最高能量處最大，在距離地球表面35,000 千米以上的一些最高電子能量處，差異在3 到10 倍之間。這種大幅增加可能會給在這一區域運行的衛星帶來巨大的額外風險。

與地球上的天氣一樣，空間天氣也會在幾分鐘、幾天、幾季以及11 年太陽週期內發生巨大變化。研究人員發現，這些致命電子事件大多發生在太陽週期的衰退階段–在他們研究的20年期間出現過兩次–但最大的事件發生在其他地方，這表明極端事件隨時都可能發生。

這項研究的合著者之一、英國宇航科學院的理查德-霍恩（Richard Horne）教授說：”太空部門是我們關鍵國家基礎設施的一部分。這項研究將幫助我們評估衛星對惡劣太空天氣事件的適應能力。”

2011 年，惡劣的太空天氣被列入英國國家民事緊急情況風險登記冊。空間天氣對衛星的影響從瞬間中斷服務到完全喪失能力不等。2003 年的一場大風暴導致47 顆衛星出現異常，10 多顆衛星停止工作超過一天，1 顆衛星完全喪失功能。