Kodėl saulės geomagnetinės audros sunaikina tokius palydovus kaip „SpaceX Starlink“.

Kairėje: 9 m. vasario 49 d. raketa Falcon 3 neša 2022 Starlink palydovus į orbitą. Dešinėje: 16 m. balandžio 2012 d. Saulės išsiveržimą užfiksavo NASA Saulės dinamikos observatorija.

SpaceX / NASA

Saulė žiemojo, tačiau ji bunda, o per ateinančius kelerius metus saulės audrų sugadintų arba sunaikintų palydovų gali būti daugiau nei bet kada anksčiau.

Elono Musko „SpaceX“ šią savaitę jaučia šios saulės grėsmės žiupsnelį: bendrovė tikisi prarasti beveik visą „Starlink“ interneto palydovų paleidimą po to, kai geomagnetinė audra sutrikdė Žemės atmosferą ir nusiuntė apie 40 erdvėlaivių į ankstyvą ugnies mirtį.

Tačiau šios audros nėra neįprastos, CNBC paaiškino kosmoso orų ekspertai, ir tikimasi, kad per ateinančius kelerius metus jos tik pablogės. Saulė pradėjo naują 11 metų saulės ciklą 2019 m. gruodį ir dabar pasiekia „saulės maksimumą“, kuris, kaip tikimasi, pasieks 2025 m.

„Priežastis, kodėl [saulės audros] nebuvo didelė problema, yra ta, kad pastaruosius trejus ar ketverius metus buvome ties „saulės minimumu“, – CNBC sakė „Aerospace Corp“ tyrimų mokslininkė Tamitha Skov.

Pažymėtina, kad pastarasis saulės minimumas sutampa su didžiuliu palydovų skaičiaus šuoliu žemoje Žemės orbitoje. Remiantis „Bryce Tech“ analize, per pastaruosius ketverius metus buvo paleista apie 4,000 mažų palydovų, kurių didžioji dalis skrieja žemose orbitose.

„Daugelis šių komercinių įmonių... nesupranta, kaip kosminis oras gali paveikti palydovus, ypač šiuos mažus palydovus“, – sakė Skovas.

Saulės ciklas prieš palydovus

Aurora Borealis (šiaurės pašvaistė) matoma virš dangaus Fairbanks mieste, Aliaskoje, JAV, 7 m. balandžio 2021 d., šioje nuotraukoje, gautoje iš socialinės žiniasklaidos.

Luke'as Culveris per Reuters

Geomagnetinė audra kyla dėl saulės vėjo, kurį sukelia saulės veikla. Žemės magnetinis skydas išmeta saulės audros energiją į viršutinę mūsų planetos atmosferą ir ją įkaitina.

„Daugumai žmonių tai tikrai patinka ir jie to net nesuvokia – nes tai, ką jie mėgaujasi, yra pašvaistė“, – sakė Skovas.

Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija geomagnetines audras matuoja vis didesnio stiprumo skalėje nuo G1 iki G5. Manoma, kad praėjusią savaitę Starlink palydovus sunaikinusi audra bus G1, o Erika Palmerio, Predictive Science mokslininkė, paaiškino, kad tai yra nedidelė ir „gana įprasta“, per 1,700 metų saulės ciklą nutinkanti net 11 kartų. .

„G5 yra ekstremali audra, o jos yra daug retesnės. Per ciklą jų randame apie keturis“, – sakė Palmerio.

Palmerio pabrėžė, kad G5 audra kelia grėsmę tokiems dalykams kaip elektros tinklai ar erdvėlaivių veikla, bet ne žmonėms.

„Šios audros nekelia pavojaus žmonėms ant žemės“, – sakė Palmerio.

Šalutinis atmosferos tankio šuolio poveikis yra padidėjęs palydovų, skriejančių žemoje orbitoje, pasipriešinimas, kuris gali sumažinti erdvėlaivio orbitą arba, jei tai yra Starlink palydovai, priversti juos sugrįžti ir sudeginti.

Padidėjusi geomagnetinių audrų spinduliuotė taip pat gali pakenkti erdvėlaiviams, sakė Palmerio, deginantiems laive esančius instrumentus ar detektorius.

Skovas pabrėžė, kad „Starlink“ palydovai yra „labai maži“, tačiau turi dideles saulės baterijas, o tai iš esmės kiekvienam erdvėlaiviui suteikia „masyvius“ parašiutus.

„Tai buvo toks nelaimės receptas, kai reikėjo vilkti“, – sakė Skovas. „Kai kurie iš mūsų, kosmoso orų bendruomenės, daugelį metų kalbėjo apie Starlink palydovus, iškritusius iš dangaus, nes žinojome, kad tai tik laiko klausimas, kai tik mūsų saulė vėl ims aktyvėti.

Be to, „kempinė“ Žemės atmosfera reiškia, kad, pasak Skovo, orbitoje nėra konkretaus minimalaus aukščio virš jūros lygio, kuris būtų saugus. Neseniai sunaikinti „Starlink“ palydovai buvo 210 kilometrų aukštyje, ką tik paleisti. Tai gerokai žemiau 550 kilometrų aukščio virš jūros lygio, į kurį pakyla likę tinklo palydovai, tačiau Skovas teigė, kad „Starlink“ operacinėje orbitoje „vilkimo potencialas“ vis dar egzistuoja.

Istorijos įspėjimas

13 m. lapkričio 2021 d. paleidus orbitą, „Starlink“ palydovų partija.

SpaceX

Skovas ir Palmerio pabrėžė, kad sunaikinimas dėl geomagnetinių audrų įvyksta dažniau, nei įprasta manyti, pateikdami pavyzdžių iš istorinių saulės įvykių.

„1967 m. NORAD [Šiaurės Amerikos aerokosminės gynybos vadavietė] prarado ryšį su puse savo palydovų katalogo dėl saulės audros“, – sakė Skovas – įvykis, vos privedęs prie branduolinio karo.

1989 m. audros išardė elektros tinklą Kvebeke, Kanadoje, sustabdė prekybą Toronto vertybinių popierių biržoje, sukėlė Space Shuttle Discovery jutiklio veikimo sutrikimą ir yra laikoma Saulės didžiausios misijos palydovo iškritimo iš orbitos priežastimi.

„Aš tik subraižysiu paviršių“, – sakė Skovas ir pridūrė, kad tai „visą laiką“ taip pat veikia GPS sistemas ir palydovinius telefonus.

Vadinamosios „2003 m. Helovino audros“ sukėlė kai kurias galingiausias iki šiol užfiksuotas geomagnetines audras, o Palmerio teigimu, dėl padidėjusios spinduliuotės sunaikinami moksliniai instrumentai erdvėje nuo Žemės orbitos iki Marso paviršiaus.

Pagrindinis dabartinio Saulės ciklo skirtumas, palyginti su ankstesniu, kuris pasiekė piką 2014 m. balandžio mėn., yra tūkstančiai daugiau palydovų žemoje Žemės orbitoje.

„Tai laukiniai, laukiniai vakarai“, - sakė Skovas.

Šaltinis: https://www.cnbc.com/2022/02/09/why-solar-geomagnetic-storms-destroy-satellites-like-spacex-starlink.html