Zašto solarne geomagnetske oluje uništavaju satelite kao što je SpaceX Starlink

Sunce je hiberniralo – ali se budi i sljedećih nekoliko godina moglo bi se vidjeti više satelita oštećenih ili uništenih solarnim olujama nego ikada prije.

SpaceX Elona Muska ovog tjedna osjeća udar te solarne prijetnje: tvrtka očekuje da će izgubiti gotovo punu vrijednost internetskih satelita Starlink nakon lansiranja nakon što je geomagnetska oluja poremetila Zemljinu atmosferu i poslala oko 40 letjelica u ranu, vatrenu propast.

Ali ove oluje nisu neuobičajene, objasnili su stručnjaci za svemirsko vrijeme za CNBC, a očekuje se da će se samo pogoršati tijekom sljedećih nekoliko godina. Sunce je započelo novi 11-godišnji solarni ciklus u prosincu 2019. i sada se penje na "solarni maksimum" koji bi trebao doći 2025. godine.

"Razlog zašto [solarne oluje] nisu bile velika stvar je taj što smo u posljednje tri do četiri godine bili na onome što nazivamo 'solarnim minimumom'", rekla je znanstvenica iz Aerospace Corpa Tamitha Skov za CNBC.

Značajno je da se nedavni solarni minimum poklapa s ogromnim porastom broja satelita u niskoj Zemljinoj orbiti. Oko 4,000 malih satelita lansirano je u posljednje četiri godine, prema analizi Bryce Tech-a – od kojih je velika većina njih radila u niskim orbitama.

"Mnogi od ovih komercijalnih pothvata... ne razumiju koliko značajno svemirsko vrijeme može utjecati na satelite, posebno ove male satelite", rekao je Skov.

Geomagnetska oluja dolazi od solarnog vjetra koji stvara sunčeva aktivnost. Zemljin magnetski štit izbacuje energiju solarne oluje u gornju atmosferu našeg planeta i zagrijava je.

"Većina ljudi stvarno uživa u tome, a to ni ne shvaćaju - jer ono u čemu uživaju je aurora", rekao je Skov.

Nacionalna uprava za oceane i atmosferu mjeri geomagnetske oluje na ljestvici sve jačine od G1 do G5. Očekuje se da će oluja koja je prošlog tjedna uništila satelite Starlink biti G1, za koju je Erika Palmerio, znanstvenica u Predictive Science-u, objasnila da je i mala i "prilično uobičajena", dogodila se čak 1,700 puta u 11-godišnjem solarnom ciklusu .

“G5 je ekstremna oluja, a one su mnogo, mnogo rjeđe. Nalazimo ih oko četiri po ciklusu”, rekao je Palmerio.

Palmerio je naglasio da je G5 oluja prijetnja stvarima kao što su električne mreže ili operacije svemirskih letjelica, ali ne i ljudima.

"Nema rizika za ljude na zemlji s ovim olujama", rekao je Palmerio.

Nuspojava skoka gustoće atmosfere je povećan otpor satelita u niskoj Zemljinoj orbiti, što može smanjiti orbitu svemirske letjelice – ili, u slučaju satelita Starlink, uzrokovati njihovo ponovno ulazak i izgaranje.

Povećano zračenje geomagnetskih oluja također može oštetiti svemirske letjelice, rekao je Palmerio, zapaljene instrumente ili detektore na brodu.

Skov je naglasio da su sateliti Starlink "vrlo mali", ali imaju velike solarne panele za napajanje, što u suštini svakoj svemirskoj letjelici daje "masivne" padobrane.

"Bio je to nekakav recept za katastrofu kada je u pitanju povlačenje", rekao je Skov. “Neki od nas u zajednici svemirskih vremenskih prilika već godinama pričaju o Starlink satelitima koji padaju s neba – jer smo znali da je samo pitanje vremena čim naše sunce ponovno postane aktivno.”

Osim toga, Zemljina "spužvasta" atmosfera znači da ne postoji određena minimalna visina u orbiti koja je sigurna, kaže Skov. Nedavno uništeni Starlink sateliti bili su na visini od 210 kilometara i tek su lansirani. To je znatno ispod visine od 550 kilometara na koju su podignuti ostali sateliti mreže, ali Skov je rekao da "potencijal za povlačenje" još uvijek postoji u operativnoj orbiti Starlinka.

Skov i Palmerio su naglasili da se razaranja zbog geomagnetskih oluja događaju češće nego što se to obično misli, navodeći primjere iz povijesnih solarnih događaja.

“Godine 1967. NORAD [Zapovjedništvo zračne obrane Sjeverne Amerike] izgubilo je vezu s polovicom svog kataloga satelita zbog solarne oluje”, rekao je Skov – događaja koji je zamalo doveo do nuklearnog rata.

Oluje 1989. srušile su električnu mrežu u Quebecu u Kanadi, zaustavile trgovanje na burzi u Torontu, uzrokovale kvar na senzoru Space Shuttle Discoveryja u letu, a smatra se i uzrokom pada satelita Solar Maximum Mission iz orbite.

"Samo grebem po površini", rekao je Skov, dodajući da to također utječe na GPS sustave i satelitske telefone "sve vrijeme".

Takozvane "Oluje za Noć vještica 2003." izazvale su neke od najsnažnijih geomagnetskih oluja zabilježenih do danas, a Palmerio je rekao da je povećano zračenje uzrokovalo uništenje znanstvenih instrumenata u svemiru u rasponu od Zemljine orbite do površine Marsa.

Glavna razlika u trenutnom solarnom ciklusu, u usporedbi s prethodnim koji je dostigao vrhunac u travnju 2014., je više tisuća satelita u niskoj Zemljinoj orbiti.

"Ovo je divlji, divlji zapad", rekao je Skov.