Чаму сонечныя геамагнітныя буры знішчаюць такія спадарожнікі, як SpaceX Starlink

Сонца было ў спячцы, але яно прачынаецца, і ў наступныя некалькі гадоў сонечнымі бурамі можа быць пашкоджана або разбурана больш спадарожнікаў, чым калі-небудзь раней.

На гэтым тыдні SpaceX Ілона Маска адчувае пагрозу сонечнай энергіі: кампанія чакае, што страціць амаль поўны запуск інтэрнэт-спадарожнікаў Starlink пасля таго, як геамагнітная бура разбурыла атмасферу Зямлі і адправіла каля 40 касмічных караблёў на раннюю агнявую гібель.

Але гэтыя штормы не з'яўляюцца рэдкасцю, патлумачылі CNBC эксперты па касмічным надвор'і, і чакаецца, што яны толькі пагоршацца ў наступныя некалькі гадоў. Сонца пачало новы 11-гадовы сонечны цыкл у снежні 2019 года і зараз нарастае да «сонечнага максімуму», які, як чакаецца, дасягне ў 2025 годзе.

«Прычына таго, што [сонечныя буры] не былі вялікай праблемай, заключаецца ў тым, што за апошнія тры-чатыры гады мы знаходзіліся на так званым «сонечным мінімуме», - сказала CNBC навуковы супрацоўнік Aerospace Corp Таміта Скоў.

Характэрна, што нядаўні сонечны мінімум супадае з масіўным усплёскам колькасці спадарожнікаў на нізкай калязямной арбіце. Паводле аналізу Bryce Tech, за апошнія чатыры гады было запушчана каля 4,000 малых спадарожнікаў, прычым пераважная большасць з іх працуе на нізкіх арбітах.

«Многія з гэтых камерцыйных прадпрыемстваў ... не разумеюць, наколькі істотна касмічнае надвор'е можа паўплываць на спадарожнікі, асабліва на гэтыя маленькія спадарожнікі», - сказаў Скоў.

Геамагнітная бура зыходзіць ад сонечнага ветру, які ствараецца сонечнай актыўнасцю. Магнітны шчыт Зямлі скідае энергію сонечнай буры ў верхнія пласты атмасферы нашай планеты і награвае іх.

«Большасці людзей гэта сапраўды падабаецца, і яны нават не ўсведамляюць гэтага, бо тое, што яны атрымліваюць асалоду, — гэта палярнае ззянне», — сказаў Скоў.

Нацыянальнае ўпраўленне акіяна і атмасферы вымярае геамагнітныя штормы па ўзрастаючай шкале жорсткасці ад G1 да G5. Чакалася, што шторм, які знішчыў спадарожнікі Starlink на мінулым тыдні, быў G1, і Эрыка Палмерыё, навуковы супрацоўнік Predictive Science, патлумачыла, што ён нязначны і «даволі звычайны» і здараецца 1,700 разоў за 11-гадовы сонечны цыкл. .

«G5 - гэта надзвычайны шторм, і яны нашмат больш рэдкія. Мы знаходзім каля чатырох з іх за цыкл», — сказаў Пальмерыё.

Пальмерыё падкрэсліў, што шторм G5 з'яўляецца пагрозай для такіх рэчаў, як электрычныя сеткі або працы касмічных караблёў, але не для людзей.

"Гэтыя штормы не пагражаюць людзям на зямлі", - сказаў Пальмерыё.

Пабочным эфектам скачка шчыльнасці атмасферы з'яўляецца павелічэнне супраціву спадарожнікаў на нізкай калязямной арбіце, што можа паменшыць арбіту касмічнага карабля - або, у выпадку спадарожнікаў Starlink, прымусіць іх вярнуцца і згарэць.

Падвышаная радыяцыя геамагнітных бур таксама можа пашкодзіць касмічны карабель, сказаў Пальмерыё, спальваючы інструменты або дэтэктары на борце.

Скоў падкрэсліў, што спадарожнікі Starlink «вельмі маленькія», але маюць вялікія сонечныя панэлі для харчавання, што, па сутнасці, дае кожнаму касмічнаму караблю «масіўныя» парашуты.

«Гэта быў свайго роду рэцэпт катастрофы, калі справа дайшла да перацягвання», - сказаў Скоў. «Некаторыя з нас у суполцы касмічнага надвор'я гадамі гаварылі пра тое, што спадарожнікі Starlink падаюць з неба, таму што мы ведалі, што гэта толькі пытанне часу, як толькі наша сонца зноў пачне актывізавацца».

Акрамя таго, па словах Скова, «губчатая» атмасфера Зямлі азначае, што на арбіце няма пэўнай мінімальнай бяспечнай вышыні. Нядаўна знішчаныя спадарожнікі Starlink знаходзіліся на вышыні 210 кіламетраў пасля толькі што запуску. Гэта значна ніжэй за 550-кіламетровую вышыню, на якую падымаюцца астатнія спадарожнікі сеткі, але Скоў сказаў, што «патэнцыял супраціву» ўсё яшчэ існуе на працоўнай арбіце Starlink.

Скоў і Пальмерыё падкрэслілі, што разбурэнні з-за геамагнітных бур адбываюцца часцей, чым прынята думаць, прыводзячы прыклады з гістарычных сонечных падзей.

«У 1967 годзе NORAD [Камандаванне аэракасмічнай абароны Паўночнай Амерыкі] страціла сувязь з паловай свайго каталога спадарожнікаў з-за сонечнай буры», — сказаў Скоў — падзея, якая ледзь не прывяла да ядзернай вайны.

Буры ў 1989 годзе вывелі з ладу электрычную сетку ў Квебеку, Канада, спынілі таргі на фондавай біржы Таронта, выклікалі няспраўнасць датчыка на шатле "Дыскаверы" падчас палёту, і лічыцца прычынай падзення спадарожніка Solar Maximum Mission з арбіты.

«Я толькі драпаю паверхню», — сказаў Скоў, дадаўшы, што гэта таксама ўплывае на сістэмы GPS і спадарожнікавыя тэлефоны «ўвесь час».

Так званыя «штормы Хэлоўіна 2003 года» выклікалі адны з самых магутных геамагнітных бур, зарэгістраваных на сённяшні дзень, і Пальмерыё сказаў, што павелічэнне радыяцыі выклікала разбурэнне навуковых інструментаў у космасе ад арбіты Зямлі да паверхні Марса.

Асноўная розніца ў цяперашнім сонечным цыкле ў параўнанні з папярэднім, які дасягнуў піку ў красавіку 2014 года, заключаецца ў колькасці больш тысяч спадарожнікаў на нізкай калязямной арбіце.

«Гэта дзікі, дзікі захад», — сказаў Скоў.