Prečo solárne geomagnetické búrky ničia satelity ako SpaceX Starlink

Slnko sa uložilo do hibernácie – ale prebúdza sa a v najbližších rokoch môže byť viac satelitov poškodených alebo zničených slnečnými búrkami ako kedykoľvek predtým.

SpaceX Elona Muska tento týždeň pociťuje štipku tejto solárnej hrozby: Spoločnosť očakáva, že stratí takmer celý objem internetových satelitov Starlink po tom, čo geomagnetická búrka narušila zemskú atmosféru a poslala asi 40 kozmických lodí na predčasný, ohnivý zánik.

Ale tieto búrky nie sú nezvyčajné, vysvetlili experti na vesmírne počasie pre CNBC a očakáva sa, že sa v priebehu niekoľkých nasledujúcich rokov len zhoršia. Slnko začalo nový 11-ročný slnečný cyklus v decembri 2019 a teraz stúpa na „slnečné maximum“, ktoré by malo dosiahnuť v roku 2025.

„Dôvod, prečo [slnečné búrky] neboli veľkým problémom, je ten, že za posledné tri až štyri roky sme boli na tom, čo nazývame ‚slnečné minimum‘,“ povedala pre CNBC výskumníčka z Aerospace Corp Tamitha Skov.

Je pozoruhodné, že nedávne slnečné minimum sa zhoduje s masívnym nárastom počtu satelitov na nízkej obežnej dráhe Zeme. Podľa analýzy Bryce Tech bolo za posledné štyri roky vypustených asi 4,000 XNUMX malých satelitov, pričom veľká väčšina z nich pracuje na nízkych obežných dráhach.

"Veľa z týchto komerčných podnikov... nechápe, ako výrazne môže vesmírne počasie ovplyvniť satelity, najmä tieto malé satelity," povedal Skov.

Geomagnetická búrka pochádza zo slnečného vetra generovaného slnečnou aktivitou. Magnetický štít Zeme uvoľňuje energiu slnečnej búrky do hornej atmosféry našej planéty a ohrieva ju.

"Väčšina ľudí si to naozaj užíva a ani si to neuvedomujú - pretože to, čo si užívajú, je polárna žiara," povedal Skov.

Národný úrad pre oceán a atmosféru meria geomagnetické búrky so zvyšujúcou sa mierou závažnosti od G1 do G5. Očakávalo sa, že búrka, ktorá minulý týždeň zničila satelity Starlink, bude G1, o ktorej Erika Palmerio – výskumná vedkyňa z Predictive Science – vysvetlila, že je malá a „celkom bežná“ a vyskytuje sa až 1,700-krát počas 11-ročného slnečného cyklu. .

„G5 je extrémna búrka a tie sú oveľa, oveľa zriedkavejšie. Nájdeme ich asi štyri za cyklus, "povedal Palmerio.

Palmerio zdôraznil, že búrka G5 je hrozbou pre veci, ako sú elektrické siete alebo operácie kozmických lodí, ale nie ľudí.

"Tieto búrky nepredstavujú žiadne riziká pre ľudí na zemi," povedal Palmerio.

Vedľajším efektom skoku v hustote atmosféry je zvýšený odpor satelitov na nízkej obežnej dráhe Zeme, čo môže znížiť obežnú dráhu kozmickej lode – alebo v prípade satelitov Starlink spôsobiť, že sa vrátia späť a zhoria.

Zvýšená radiácia geomagnetických búrok môže tiež poškodiť kozmickú loď, povedal Palmerio, horiace prístroje alebo detektory na palube.

Skov zdôraznil, že satelity Starlink sú „veľmi malé“, ale majú veľké solárne panely na napájanie, čo v podstate dáva každej kozmickej lodi „masívne“ padáky.

"Bol to taký recept na katastrofu, keď prišlo na ťahanie," povedal Skov. "Niektorí z nás v komunite kozmického počasia hovoria o satelitoch Starlink, ktoré padajú z oblohy, už roky - pretože sme vedeli, že je to len otázka času, len čo sa naše slnko začne opäť aktivovať."

Okrem toho „hubovitá“ atmosféra Zeme znamená, že na obežnej dráhe neexistuje konkrétna minimálna výška, ktorá by bola bezpečná, podľa Skova. Nedávno zničené satelity Starlink boli práve vypustené v nadmorskej výške 210 kilometrov. To je hlboko pod 550 kilometrovou nadmorskou výškou, do ktorej sa vznášajú ostatné satelity siete, ale Skov povedal, že na operačnej obežnej dráhe Starlink stále existuje „potenciál pre odpor“.

Skov a Palmerio zdôraznili, že k deštrukcii v dôsledku geomagnetických búrok dochádza častejšie, než sa bežne predpokladá, pričom uviedli príklady z historických slnečných udalostí.

„V roku 1967 NORAD [veliteľstvo severoamerickej leteckej obrany] stratilo spojenie s polovicou svojho katalógu satelitov kvôli slnečnej búrke,“ povedal Skov – udalosť, ktorá takmer viedla k jadrovej vojne.

Búrky v roku 1989 stiahli elektrickú sieť v kanadskom Quebecu, zastavili obchodovanie na burze v Toronte, spôsobili poruchu senzora na raketopláne Discovery počas letu a sú pripisované ako príčina vypadnutia satelitu Solar Maximum Mission z obežnej dráhy.

"Len poškriabam povrch," povedal Skov a dodal, že to "neustále" ovplyvňuje aj systémy GPS a satelitné telefóny.

Takzvané „Halloweenské búrky roku 2003“ spôsobili niektoré z najsilnejších geomagnetických búrok zaznamenaných doteraz, pričom Palmerio povedal, že zvýšená radiácia spôsobila zničenie vedeckých prístrojov vo vesmíre od obežnej dráhy Zeme až po povrch Marsu.

Hlavným rozdielom v súčasnom slnečnom cykle v porovnaní s predchádzajúcim, ktorý vyvrcholil v apríli 2014, sú ďalšie tisíce satelitov na nízkej obežnej dráhe Zeme.

"Toto je divoký, divoký západ," povedal Skov.