Miks päikese geomagnetilised tormid hävitavad satelliite nagu SpaceX Starlink?

Päike on talveunes, kuid ta ärkab ja järgmistel aastatel võib päikesetormide tõttu kahjustada või hävitada rohkem satelliite kui kunagi varem.

Elon Muski SpaceX tunneb sel nädalal seda päikeseohtu: ettevõte loodab kaotada peaaegu terve starlinki Starlinki Interneti-satelliitide väärtuse pärast seda, kui geomagnetiline torm häiris Maa atmosfääri ja saatis umbes 40 kosmoseaparaati varajasele tulisele hukkumisele.

Kuid need tormid ei ole haruldased, selgitasid kosmoseilmaeksperdid CNBC-le ja eeldatakse, et need süvenevad järgmise paari aasta jooksul. Päike alustas uut 11-aastast päikesetsüklit 2019. aasta detsembris ja on nüüd jõudmas "päikese maksimumini", mis peaks jõudma 2025. aastal.

"Põhjus, miks [päikesetormid] pole olnud suur asi, on see, et viimased kolm kuni neli aastat oleme olnud nn päikese miinimumi tasemel," ütles Aerospace Corpi teadlane Tamitha Skov CNBC-le.

Eelkõige langeb hiljutine päikesemiinimum kokku Maa madalal orbiidil olevate satelliitide arvu tohutu hüppega. Bryce Techi analüüsi kohaselt on viimase nelja aasta jooksul orbiidile saadetud umbes 4,000 väikest satelliiti, millest enamik töötab madalatel orbiitidel.

"Paljud neist ärilistest ettevõtmistest … ei mõista, kui oluliselt võib kosmoseilm satelliite, eriti neid väikeseid satelliite, mõjutada," ütles Skov.

Geomagnetiline torm tuleneb päikesetuulest, mida tekitab päikese aktiivsus. Maa magnetkilp heidab päikesetormi energia meie planeedi atmosfääri ülakihti ja soojendab seda.

"Enamik inimesi tõesti naudib seda ja nad isegi ei mõista seda - sest see, mida nad naudivad, on aurora," ütles Skov.

Riiklik ookeani- ja atmosfääriamet mõõdab geomagnetilisi torme järjest suureneva raskusastmega G1 kuni G5. Eelmisel nädalal Starlinki satelliite hävitanud torm oli eeldatavasti G1, mida ennustava teaduse teadur Erika Palmerio selgitas, et see on nii väike kui ka "üsna tavaline", mis juhtub 1,700-aastase päikesetsükli jooksul koguni 11 korda. .

"G5 on äärmuslik torm ja need on palju haruldasemad. Leiame neid umbes neli tsükli kohta, ”ütles Palmerio.

Palmerio rõhutas, et G5 torm ohustab selliseid asju nagu elektrivõrgud või kosmoselaevade tegevused, kuid mitte inimesi.

"Need tormid ei ohusta inimesi maa peal," ütles Palmerio.

Atmosfääritiheduse hüppe kõrvalmõju on madalal Maa orbiidil olevate satelliitide takistuse suurenemine, mis võib vähendada kosmoselaeva orbiiti – või Starlinki satelliitide puhul põhjustada nende naasmise ja põlemise.

Palmerio sõnul võib geomagnetiliste tormide suurenenud kiirgus kahjustada ka kosmoselaevu, põletades pardal olevaid instrumente või detektoreid.

Skov rõhutas, et Starlinki satelliidid on "väga väikesed", kuid neil on suured päikesepaneelid, mis annavad sisuliselt igale kosmoseaparaadile "massiivsed" langevarjud.

"See oli omamoodi katastroofi retsept, kui tegemist oli lohistamisega," ütles Skov. "Mõned meist kosmoseilma kogukonnast on aastaid rääkinud Starlinki satelliitide taevast alla kukkumisest – sest teadsime, et see on vaid aja küsimus, niipea kui meie päike hakkab taas aktiivseks muutuma."

Lisaks tähendab Maa "käsnjas" atmosfäär Skovi sõnul, et orbiidil ei ole kindlat minimaalset kõrgust, mis oleks ohutu. Hiljuti hävitatud Starlinki satelliidid asusid äsja orbiidil 210 kilomeetri kõrgusel. See on tunduvalt alla 550 kilomeetri kõrgust, kuhu ülejäänud võrgu satelliidid on tõstetud, kuid Skov ütles, et Starlinki tööorbiidil on "tõmbepotentsiaal" endiselt olemas.

Skov ja Palmerio rõhutasid, et geomagnetiliste tormide põhjustatud hävinguid juhtub sagedamini, kui tavaliselt arvatakse, tuues näiteid ajaloolistest päikesesündmustest.

"1967. aastal kaotas NORAD [Põhja-Ameerika kosmosekaitseväe väejuhatus] päikesetormi tõttu ühenduse poole oma satelliitide kataloogiga," ütles Skov. See sündmus viis peaaegu tuumasõjani.

1989. aasta tormid hävitasid Kanadas Quebecis elektrivõrgu, peatasid kauplemise Toronto börsil, põhjustasid Space Shuttle Discovery anduri lennul rikke ja seda peetakse päikeselise suurima missiooni satelliidi orbiidilt väljakukkumise põhjuseks.

"Ma ainult kriimustan pinda," ütles Skov ja lisas, et see mõjutab "kogu aeg" ka GPS-süsteeme ja satelliittelefone.

Niinimetatud 2003. aasta Halloweeni tormid põhjustasid ühed võimsaimad seni registreeritud geomagnetilised tormid. Palmerio sõnul põhjustas suurenenud kiirgus kosmose teaduslike instrumentide hävingut alates Maa orbiidist kuni Marsi pinnani.

Peamine erinevus praeguses päikesetsüklis võrreldes eelmisega, mis saavutas haripunkti 2014. aasta aprillis, seisneb tuhandetes rohkemate satelliitide arvus madalal Maa orbiidil.

"See on metsik, metsik lääs," ütles Skov.