Proč solární geomagnetické bouře ničí satelity jako SpaceX Starlink

Slunce se uložilo do zimního spánku – ale probouzí se a v příštích několika letech může být vidět více satelitů poškozených nebo zničených slunečními bouřemi než kdykoli předtím.

SpaceX Elona Muska tento týden pociťuje špetku této solární hrozby: Společnost očekává, že ztratí téměř celou kapacitu internetových satelitů Starlink poté, co geomagnetická bouře narušila zemskou atmosféru a poslala asi 40 kosmických lodí k předčasnému ohnivému zániku.

Ale tyto bouře nejsou neobvyklé, vysvětlili experti na vesmírné počasí pro CNBC a očekává se, že se během několika příštích let jen zhorší. Slunce zahájilo nový 11letý sluneční cyklus v prosinci 2019 a nyní dosahuje „slunečního maxima“, které by mělo zasáhnout v roce 2025.

"Důvod, proč [sluneční bouře] nebyly velkým problémem, je ten, že poslední tři až čtyři roky jsme byli na tom, čemu říkáme 'solární minimum'," řekla CNBC výzkumná pracovnice Aerospace Corp Tamitha Skov.

Pozoruhodné je, že nedávné sluneční minimum se shoduje s masivním nárůstem počtu satelitů na nízké oběžné dráze Země. Podle analýzy Bryce Tech bylo za poslední čtyři roky vypuštěno asi 4,000 XNUMX malých satelitů, z nichž drtivá většina operuje na nízkých drahách.

"Mnoho z těchto komerčních podniků... nechápe, jak významně může vesmírné počasí ovlivnit satelity, zvláště tyto malé satelity," řekl Skov.

Geomagnetická bouře pochází ze slunečního větru generovaného sluneční aktivitou. Magnetický štít Země uvolňuje energii sluneční bouře do horní atmosféry naší planety a zahřívá ji.

"Většina lidí si to opravdu užívá a ani si to neuvědomují - protože to, co si užívají, je polární záře," řekl Skov.

National Oceanic and Atmospheric Administration měří geomagnetické bouře na rostoucí stupnici závažnosti G1 až G5. Očekávalo se, že bouře, která minulý týden zničila satelity Starlink, bude G1, což Erika Palmerio – vědecká pracovnice z Predictive Science – vysvětlila, že je malá a „zcela běžná“ a vyskytuje se až 1,700krát během 11letého slunečního cyklu. .

"G5 je extrémní bouře a ty jsou mnohem, mnohem vzácnější." Najdeme je asi čtyři za cyklus,“ řekl Palmerio.

Palmerio zdůraznil, že bouře G5 je hrozbou pro věci, jako jsou elektrické sítě nebo provoz kosmických lodí, ale ne pro lidi.

"Tyto bouře nepředstavují pro lidi na zemi žádná rizika," řekl Palmerio.

Vedlejším efektem skoku v hustotě atmosféry je zvýšený odpor družic na nízké oběžné dráze Země, což může snížit oběžnou dráhu kosmické lodi – nebo v případě družic Starlink způsobit jejich návrat a spálení.

Zvýšená radiace geomagnetických bouří může také poškodit kosmické lodě, řekl Palmerio, hořící přístroje nebo detektory na palubě.

Skov zdůraznil, že satelity Starlink jsou „velmi malé“, ale mají velké solární panely pro napájení, což v podstatě dává každé kosmické lodi „masivní“ padáky.

"Byl to takový recept na katastrofu, když došlo na tažení," řekl Skov. "Někteří z nás v komunitě vesmírného počasí mluví o satelitech Starlink, které padají z oblohy, roky - protože jsme věděli, že je to jen otázka času, jakmile se naše slunce začne znovu aktivovat."

Navíc „houbovitá“ atmosféra Země podle Skova znamená, že na oběžné dráze neexistuje konkrétní minimální výška, která by byla bezpečná. Nedávno zničené satelity Starlink byly po vypuštění ve výšce 210 kilometrů. To je hluboko pod 550 kilometrů nadmořskou výškou, do které jsou zvednuty ostatní satelity sítě, ale Skov řekl, že na operační oběžné dráze Starlink stále existuje „potenciál odporu“.

Skov a Palmerio zdůraznili, že ke zničení v důsledku geomagnetických bouří dochází častěji, než se běžně předpokládá, a uvedli příklady z historických slunečních událostí.

„V roce 1967 NORAD [Velitelství severoamerické letecké obrany] ztratil spojení s polovinou svého katalogu satelitů kvůli sluneční bouři,“ řekl Skov – událost, která málem vedla k jaderné válce.

Bouře v roce 1989 zničily elektrickou síť v kanadském Quebecu, zastavily obchodování na burze v Torontu, způsobily poruchu senzoru na raketoplánu Discovery za letu a jsou považovány za příčinu pádu satelitu Solar Maximum Mission z oběžné dráhy.

"Jen škrábu povrch," řekl Skov a dodal, že to "neustále" ovlivňuje také systémy GPS a satelitní telefony.

Takzvané „Halloweenské bouře roku 2003“ způsobily některé z nejsilnějších dosud zaznamenaných geomagnetických bouří, přičemž podle Palmeria zvýšená radiace způsobila zničení vědeckých přístrojů ve vesmíru od oběžné dráhy Země až po povrch Marsu.

Hlavním rozdílem v současném slunečním cyklu ve srovnání s tím předchozím, který vyvrcholil v dubnu 2014, jsou další tisíce satelitů na nízké oběžné dráze Země.

"Tohle je divoký, divoký západ," řekl Skov.