Miksi aurinkogeomagneettiset myrskyt tuhoavat SpaceX Starlinkin kaltaisia ​​satelliitteja

Aurinko on lepotilassa – mutta se on heräämässä, ja lähivuosina aurinkomyrskyt voivat vahingoittaa tai tuhota enemmän satelliitteja kuin koskaan ennen.

Elon Muskin SpaceX tuntee tämän aurinkouhan nipistyksen tällä viikolla: Yhtiö odottaa menettävänsä lähes täyden laukaisun verran Starlink-internet-satelliitteja sen jälkeen, kun geomagneettinen myrsky häiritsi Maan ilmakehän ja lähetti noin 40 avaruusalusta varhaiseen, tuliseen kuolemaan.

Mutta nämä myrskyt eivät ole harvinaisia, avaruussääasiantuntijat selittivät CNBC:lle, ja niiden odotetaan vain pahenevan muutaman seuraavan vuoden aikana. Aurinko aloitti uuden 11-vuotisen aurinkosyklin joulukuussa 2019 ja on nyt "auringon maksimissaan", jonka odotetaan saavuttavan vuonna 2025.

"Syy, miksi [aurinkomyrskyt] eivät ole olleet iso juttu, johtuu siitä, että olemme olleet viimeisten kolmen tai neljän vuoden ajan niin kutsutussa "auringon minimissä", Aerospace Corpin tutkija Tamitha Skov kertoi CNBC:lle.

Erityisesti viimeaikainen auringon minimi on sama kuin massiivinen piikki satelliittien määrässä matalalla Maan kiertoradalla. Bryce Techin analyysin mukaan noin 4,000 XNUMX pientä satelliittia on laukaistu viimeisten neljän vuoden aikana – suurin osa niistä toimii matalilla kiertoradoilla.

"Monet näistä kaupallisista hankkeista... eivät ymmärrä kuinka merkittävästi avaruussää voi vaikuttaa satelliitteihin, erityisesti näihin pieniin satelliitteihin", Skov sanoi.

Geomagneettinen myrsky tulee auringon toiminnan synnyttämästä aurinkotuulesta. Maan magneettikilpi syöttää aurinkomyrskyn energiaa planeettamme yläilmakehään ja lämmittää sitä.

"Useimmat ihmiset todella nauttivat siitä, eivätkä he edes ymmärrä sitä - koska he nauttivat revontulia", Skov sanoi.

National Oceanic and Atmospheric Administration mittaa geomagneettisia myrskyjä kasvavalla vakavuusasteikolla G1:stä G5:een. Starlink-satelliitit viime viikolla tuhonneen myrskyn odotettiin olevan G1, jonka Predictive Sciencen tutkija Erika Palmerio selitti olevan sekä vähäistä että "melko yleistä" tapahtuvan jopa 1,700 kertaa 11 vuoden aurinkosyklin aikana. .

"G5 on äärimmäinen myrsky, ja ne ovat paljon harvinaisempia. Löydämme niitä noin neljä per sykli", Palmerio sanoi.

Palmerio korosti, että G5-myrsky on uhka esimerkiksi sähköverkoille tai avaruusalusten toiminnalle, mutta ei ihmisille.

"Nämä myrskyt eivät aiheuta riskejä ihmisille maassa", Palmerio sanoi.

Ilmakehän tiheyden hypyn sivuvaikutuksena on matalalla Maan kiertoradalla olevien satelliittien lisääntynyt vastus, mikä voi heikentää avaruusaluksen kiertorataa – tai Starlink-satelliittien tapauksessa saada ne palaamaan ja palamaan.

Lisääntynyt geomagneettisten myrskyjen säteily voi myös vahingoittaa avaruusaluksia, Palmerio sanoi polttaen laivoissa olevia instrumentteja tai ilmaisimia.

Skov korosti, että Starlink-satelliitit ovat "erittäin pieniä", mutta niissä on suuret aurinkopaneelit tehoa varten, mikä antaa jokaiselle avaruusalukselle "massiiviset" laskuvarjot.

"Se oli sellainen katastrofin resepti, kun se tuli vetäytymään", Skov sanoi. "Jotkut meistä avaruussääyhteisössä ovat puhuneet taivaalta putoavista Starlink-satelliiteista vuosia - koska tiesimme, että se oli vain ajan kysymys heti, kun aurinkomme alkaa taas aktivoitua."

Lisäksi maapallon "sienimäinen" ilmakehä tarkoittaa, että kiertoradalla ei ole tiettyä turvallista vähimmäiskorkeutta, Skovin mukaan. Äskettäin tuhotut Starlink-satelliitit olivat 210 kilometrin korkeudessa juuri laukaistuna. Se on selvästi alle 550 kilometrin korkeuden, jolle muut verkon satelliitit nostetaan, mutta Skov sanoi, että "vastuspotentiaali" on edelleen olemassa Starlinkin toimintaradalla.

Skov ja Palmerio korostivat, että geomagneettisten myrskyjen aiheuttamia tuhoja tapahtuu useammin kuin yleisesti ajatellaan, ja antoivat esimerkkejä historiallisista aurinkotapahtumista.

"Vuonna 1967 NORAD [North American Aerospace Defense Command] menetti yhteyden puoleen satelliiteistaan ​​aurinkomyrskyn vuoksi", Skov sanoi - tapahtuma, joka melkein johti ydinsotaan.

Vuoden 1989 myrskyt katkaisivat sähköverkon Quebecissä, Kanadassa, pysäyttivät kaupankäynnin Toronton pörssissä, aiheuttivat avaruussukkulan Discoveryn anturin toimintahäiriön lennolla, ja sen katsotaan olevan syynä Solar Maximum Mission -satelliitin putoamiseen kiertoradalta.

"Raapasin vain pintaa", Skov sanoi ja lisäsi, että se vaikuttaa myös GPS-järjestelmiin ja satelliittipuhelimiin "koko ajan".

Niin sanotut "Halloween Storms of 2003" aiheuttivat joitakin tähän mennessä tallennetuista voimakkaimmista geomagneettisista myrskyistä, ja Palmerio sanoi, että lisääntynyt säteily aiheutti tieteellisten instrumenttien tuhoa avaruudessa Maan kiertoradalta Marsin pintaan.

Suurin ero nykyisessä aurinkosyklissä verrattuna edelliseen, joka oli huipussaan huhtikuussa 2014, on tuhansia enemmän satelliitteja matalalla Maan kiertoradalla.

"Tämä on villi, villi länsi", Skov sanoi.