Солнечная активность вредит спутникам: исследование
Солнечные вспышки сокращают срок службы спутников на орбите Земли, особенно крупных группировок, таких как Starlink. Это вызывает закономерные опасения — хотя может быть и полезно.
В конце прошлого года наша солнечная система прошла пик 11-летнего цикла солнечной активности. В эти периоды усиливаются геомагнитные бури, которые нагревают атмосферу нашей планеты, заставляя ее расширяться и увеличивать сопротивление для спутников.
В НАСА дали количественную оценку урону, который всплески активности нашей звезды наносят спутникам Starlink. Результаты исследования подготовлены к публикации в журнале Frontiers in Astronomy and Space Science.
«Мы обнаружили, что во время геомагнитных бурь спутники сходят с орбиты быстрее, чем ожидалось [без солнечной активности]», — сказал физик Денни Оливейра из Центра космических полетов имени Годдарда в Мэриленде.
Во время солнечного максимума срок службы спутника может сократиться до 10 дней, подсчитали исследователи.
Этот эффект стал заметен только сейчас из-за бума запусков спутников, особенно компанией SpaceX. В околоземном пространстве насчитывается более 7000 спутников Starlink, обеспечивающих интернет-услуги на Земле. Группировка пополняется почти еженедельно, SpaceX планирует довести ее численность до более 30 000 аппаратов.
Но каждую неделю также происходит несколько сходов с орбиты — 2020 по 2024 год было зафиксировано 523 падения спутников Starlink в атмосферу, где они должны полностью сгорать.
«Это первый раз в истории, когда так много спутников сходит с орбиты одновременно, — подчеркнул Оливейра. — Через несколько лет они будут возвращаться каждый день».
Некоторые спутники Starlink намеренно сводят с орбиты в конце срока службы, а другие падают естественным образом из-за сопротивления атмосферы при отказе. Оливейра обнаружил, что во время самых сильных геомагнитных событий, когда с орбиты сошли 37 аппаратов Starlink, спутники на высоте ниже 300 километров сходили с орбиты примерно каждые пять дней вместо обычных 15.
«Это первый солнечный максимум в эпоху мегасозвездий, поэтому важно проводить такие измерения», — уверена астроном Саманта Лоулер из Университета Реджайны в Канаде.
Эффект может быть полезен для операторов спутников, таких как SpaceX, так как способствует удалению неработающих спутников с орбиты, которые могут представлять опасность для других аппаратов, считает Шон Элвидж из Бирмингемского университета в Великобритании: «Это ускоряет процесс». В то же время солнечная активность может ухудшать условия для работы спутников на очень низких околоземных орбитах — ниже 400 километров.
Кроме того, незапланированный сход с орбиты может увеличить риск неполного сгорания спутника в атмосфере, добавляет Оливейра: «Есть шанс, что объект достигнет поверхности Земли».
В августе 2024 года на ферме в канадском Саскачеване был найден 2,5-килограммовый фрагмент спутника Starlink. По данным SpaceX, это единственный известный случай, когда часть спутника Starlink пережила сход с орбиты.
По оценкам Лоулер, которая живет в Саскачеване, на самом деле упавших из космоса обломков может быть гораздо больше: «Если мы нашли один [фрагмент] здесь, сколько мы пропустили?»
Местность там очень плоская и открытая, и находится аккурат под самой плотной частью созвездия Starlink. «Это самое удобное место в мире для поиска обломков Starlink», — заключила она.
