De ce furtunile geomagnetice solare distrug sateliți precum SpaceX Starlink

Soarele a hibernat – dar se trezește, iar în următorii câțiva ani ar putea vedea mai mulți sateliți deteriorați sau distruși de furtunile solare decât oricând.

SpaceX de la Elon Musk simte amenințarea acestei amenințări solare săptămâna aceasta: compania se așteaptă să piardă aproape o valoare totală a sateliților de internet Starlink, după ce o furtună geomagnetică a perturbat atmosfera Pământului și a trimis aproximativ 40 de nave spațiale la o dispărire timpurie, de foc.

Dar aceste furtuni nu sunt neobișnuite, au explicat experții în vremea spațială pentru CNBC și se așteaptă să se agraveze doar în următorii câțiva ani. Soarele a început un nou ciclu solar de 11 ani în decembrie 2019 și acum ajunge la un „maximum solar” care se așteaptă să atingă în 2025.

„Motivul pentru care [furtunile solare] nu au fost o mare problemă este că, în ultimii trei-patru ani, am ajuns la ceea ce numim „minim solar””, a declarat cercetătorul Tamitha Skov pentru CNBC, cercetător al Aerospace Corp.

În special, minimul solar recent coincide cu o creștere masivă a numărului de sateliți pe orbita joasă a Pământului. Aproximativ 4,000 de sateliți mici au fost lansati în ultimii patru ani, conform analizei Bryce Tech – marea majoritate a celor care operează pe orbite joase.

„Multe dintre aceste întreprinderi comerciale... nu înțeleg cât de semnificativ poate afecta vremea spațială sateliții, în special acești sateliți mici”, a spus Skov.

O furtună geomagnetică provine din vântul solar generat de activitatea soarelui. Scutul magnetic al Pământului aruncă energia furtunii solare în atmosfera superioară a planetei noastre și o încălzește.

„Cei mai mulți oameni se bucură cu adevărat de asta și nici măcar nu își dau seama – pentru că ceea ce se bucură este o auroră”, a spus Skov.

Administrația Națională Oceanică și Atmosferică măsoară furtunile geomagnetice pe o scară de severitate tot mai mare de la G1 la G5. Furtuna care a distrus sateliții Starlink săptămâna trecută era de așteptat să fie un G1, despre care Erika Palmerio – cercetător la Predictive Science – a explicat că este atât minoră, cât și „destul de comună”, având loc de până la 1,700 de ori în ciclul solar de 11 ani. .

„G5 este furtuna extremă, iar acelea sunt mult mai rare. Găsim aproximativ patru dintre ele pe ciclu”, a spus Palmerio.

Palmerio a subliniat că o furtună G5 este o amenințare pentru lucruri precum rețelele electrice sau operațiunile navelor spațiale, dar nu și pentru oameni.

„Nu există riscuri pentru oamenii de pe sol cu ​​aceste furtuni”, a spus Palmerio.

Efectul secundar al creșterii densității atmosferice este o rezistență crescută a sateliților aflați pe orbita joasă a Pământului, ceea ce poate reduce orbita unei nave spațiale – sau, în cazul sateliților Starlink, îi poate determina să reintre și să ardă.

Radiația crescută a furtunilor geomagnetice poate deteriora și navele spațiale, a spus Palmerio, arzând instrumentele sau detectoarele de la bord.

Skov a subliniat că sateliții Starlink sunt „foarte mici”, dar au panouri solare mari pentru energie, oferind în esență fiecărei nave spațiale parașute „masive”.

„A fost un fel de rețetă pentru dezastru când a fost vorba de târât”, a spus Skov. „Unii dintre noi din comunitatea meteo spațială au vorbit de ani de zile despre sateliții Starlink care cădeau din cer – pentru că știam că este doar o chestiune de timp de îndată ce soarele nostru a început să devină activ.”

În plus, atmosfera „spongioasă” a Pământului înseamnă că nu există o altitudine minimă specifică pe orbită care să fie sigură, potrivit lui Skov. Sateliții Starlink distruși recent se aflau la o altitudine de 210 de kilometri și tocmai s-au lansat. Este cu mult sub altitudinea de 550 de kilometri la care se ridică restul sateliților rețelei, dar Skov a spus că „potențialul de rezistență” încă există pe orbita operațională Starlink.

Skov și Palmerio au subliniat că distrugerea din cauza furtunilor geomagnetice are loc mai des decât se crede în mod obișnuit, dând exemple din evenimente solare istorice.

„În 1967, NORAD [Comandamentul de Apărare Aerospațială din America de Nord] și-a pierdut legătura cu jumătate din catalogul său de sateliți din cauza unei furtuni solare”, a spus Skov – un eveniment care aproape a dus la un război nuclear.

Furtunile din 1989 au distrus rețeaua electrică din Quebec, Canada, au oprit tranzacționarea la Bursa de Valori din Toronto, au cauzat funcționarea defectuoasă a unui senzor al navetei spațiale Discovery în zbor și este considerată cauza căderii satelitului Misiune Maximum Solară din orbită.

„Eu doar zgârie suprafața”, a spus Skov, adăugând că aceasta afectează, de asemenea, sistemele GPS și telefoanele cu sateliți „tot timpul”.

Așa-numitele „Furtuni de Halloween din 2003” au provocat unele dintre cele mai puternice furtuni geomagnetice înregistrate până în prezent, Palmerio spunând că radiația crescută a provocat distrugerea instrumentelor științifice din spațiu, de la orbita Pământului până la suprafața lui Marte.

Diferența majoră în ciclul solar actual, în comparație cu cel anterior, care a atins apogeul în aprilie 2014, este alți mii de sateliți pe orbita joasă a Pământului.

„Acesta este vestul sălbatic, sălbatic”, a spus Skov.