Космическая погода в сочетании с другими факторами стала причиной беспрецедентной потери 38 спутников Starlink: исследование

122

Приблизительное время чтения: 4 минуты

Солнечные бури перед запуском Starlink не считались потенциально опасными, и установить прямую причину и следствие было сложно.

Множество факторов, включая плохие погодные условия в космосе, привели к потере 38 из 49 спутников Starlink, запущенных компанией SpaceX Элона Маска в феврале 2022 года, говорится в новом исследовании.

В эпоху, когда зависимость от спутниковых услуг и операций постоянно растет, потеря работающих спутников может привести к сбоям в телекоммуникационной, навигационной и других жизненно важных операциях на Земле, а также к огромным экономическим потерям.

Starlink — это сеть спутников, работающих для обеспечения бесперебойного предоставления интернет-услуг в отдаленных и труднодоступных районах Земли. Это небольшие спутники, запускаемые через регулярные промежутки времени на низкую околоземную орбиту (LEO).

В течение последних двух лет группа специалистов из Центра передового опыта в области космических наук Индии (CESSI) и факультета физики Индийского института научного образования и исследований (IISER) в Калькутте в сотрудничестве с международными учеными провела детальное исследование, чтобы выяснить возможные причины схода с орбиты спутников Starlink.

Эти физики-солнечники установили, что преобладающие условия космической погоды до и во время запуска Starlink были умеренными, что усилило загадку вокруг потери спутников.

Космическая погода — это среда вокруг Земли, других планет и небесных объектов в нашей галактике, которая в значительной степени контролируется деятельностью Солнца. На космическую погоду влияют солнечные бури, выбросы корональной массы и другие выбросы, возникающие на Солнце.

Вокруг запуска спутника Starlink, запланированного на 3 февраля 2022 года, по словам физиков, космические условия были умеренно нарушены, но эти нарушения сохранялись в течение нескольких дней. На основе данных о корональных выбросах массы (КВМ), полученных с помощью солнечной и гелиосферной обсерватории (SOHO) Европейского космического агентства (ЕКА) и космического аппарата NASA Wind, было установлено, что на Солнце быстро возникли три геомагнитные бури, которые нарушили околоземную космическую среду.

В беседе с The Indian Express Дибьенду Нанди, руководитель CESSI, сказал: «Это были геомагнитные бури умеренной интенсивности, но вместе они вызвали устойчивые течения в околоземной атмосфере. Эти течения нагрели верхние слои атмосферы Земли, которые расширились и привели к повышению плотности на НОО. Поэтому вновь запущенные спутники подверглись более высокому, чем обычно, атмосферному сопротивлению или трению, и в итоге они деорбитировали на неустранимую высоту и были уничтожены».

По словам Сувика Роя, аспиранта CESSI, наблюдения показали, что не только первая солнечная буря разразилась непосредственно перед запуском Starlink, но и две последующие бури в совокупности вызвали постоянный нагрев, который продолжался до четырех дней, что еще больше обрекало на гибель только что запущенные спутники.

Потеря 38 спутников привлекла внимание мировой общественности в 2022 году, поскольку в то время солнечные бури не считались потенциально опасными, и установить прямую причину и следствие было сложно.

Для проведения детального исследования физики из CESSI использовали вычислительное моделирование, чтобы связать прохождение солнечных бурь с усилением течений и нагревом космического пространства Земли и высокой скоростью схода с орбиты спутников Starlink.

«С помощью данных, полученных от Swarm C, миссии ЕКА, мы смогли сделать вывод, что спутники Starlink сходили с орбиты на меньшую высоту в три раза быстрее, чем ожидалось», — говорит Йошита Баруах, аспирант физического факультета IISER Kolkata и ведущий автор недавней работы, опубликованной в журнале Space Weather. Нанди отметил, что такой неожиданный сход с орбиты, скорее всего, объясняется большим отношением площади поверхности к массе спутников Starlink, и добавил: «Наше исследование дает нам подсказки для улучшения конструкции спутников, чтобы они были более устойчивыми на низких околоземных орбитах».