NASA ujawnia przyczynę utraty całej floty satelitów Starlink

3 lutego 2022 r. Starlink wystrzelił grupę 49 satelitów na niską orbitę okołoziemską, aby rozszerzyć swoją planetę. I to bez uwzględnienia pogody kosmicznej: kilka dni temu doszło do rozbłysku słonecznego klasy M, któremu towarzyszył koronalny wyrzut masy, który doprowadził do utraty 39 z tych satelitów. Grupa naukowców z Centrum Lotów Kosmicznych Goddard NASA i Katolickiego Uniwersytetu Ameryki wyjaśnia, w jaki sposób ta burza zniszczyła tak dużą część floty.

Od maja 2019 r., który zapoczątkował rozprzestrzenianie się konstelacji, Starlink regularnie wysyła nowe floty satelitów na niską orbitę, aby rozszerzyć swoją konstelację, która docelowo powinna składać się z około 30 000 satelitów komunikacyjnych. 3 lutego 2022 roku dodatkowe 49 jednostek wystartowało z Centrum Kosmicznego im. Kennedy’ego na Florydzie na pokładzie rakiety Falcon 9. Kilka dni wcześniej, 29 stycznia, Słońce wyemitowało rozbłysk klasy M1 z koronalnym wyrzutem masy (CME) – ogłosił Spaceweather W swoim biuletynie z dnia 31 stycznia brco określa, że ​​źródłem tej erupcji jest duża plama słoneczna, która rozwinęła się bardzo szybko.

” Długotrwała erupcja trwała ponad 4 godziny, dając koronalnemu wyrzutowi masy dużą moc
„- podkreślali specjaliści. Niestety, te szybkie cząstki słoneczne były skierowane na Ziemię. Satelity wycelowane w Słońce były w stanie monitorować ruch chmury magnetycznej, w szczególności satelita obserwacyjny NASA STEREO-A, poświęcony badaniu fal elektromagnetycznych kompatybilność 1 lutego chmura zderzyła się z ziemską magnetosferą, tworząc falę wspaniałych zórz polarnych za kołem podbiegunowym, ale miało to również poważne konsekwencje fizyczne dla Starlink.

Ocieplenie prowadzi do chmur

Słońce nieustannie emituje strumień naładowanych cząstek (jonów i elektronów) zwany „wiatrem słonecznym”. Ten przepływ zmienia się pod względem intensywności, prędkości i temperatury, w zależności od aktywności słonecznej. Kiedy Słońce jest bardzo aktywne, może emitować potężne rozbłyski (klasy M i X), zdolne do generowania EMC – zbioru linii pola magnetycznego osadzonych w gorącej plazmie i oddalających się od Słońca z niezwykle dużą prędkością (do do 3000 km/s). ; Ta chmura może potrzebować 24 godzin lub więcej (w zależności od jej prędkości), aby dotrzeć do Ziemi i wywołać burzę geomagnetyczną, która powoduje tętniącą życiem zorzę polarną.

W grudniu 2019 weszliśmy w 25. cykl słoneczny; Od tego czasu jego aktywność tylko wzrosła, a maksimum spodziewane jest w lipcu 2025 r. Kiedy aktywność Słońca się nasila, częstotliwość EMC wzrasta; W okolicach maksimum słonecznego może być kilka razy dziennie. Jeśli dotrą na Ziemię, mogą stworzyć wspaniałe zorze polarne, ale także spowodować zakłócenia w pracy satelitów komercyjnych, aw skrajnych przypadkach nawet przerwy w dostawie prądu na Ziemi.

W rzeczywistości, kiedy pojawia się burza geomagnetyczna, wytwarza ona intensywne prądy elektryczne, które krążą między Ziemią a kosmosem, „prądy indukowane geomagnetycznie”. Mogą one spowodować zwarcie linii i sieci elektrycznych, potencjalnie powodując awarię całej technologii naziemnej.

Innym skutkiem ubocznym pogody kosmicznej, który może wpływać na satelity, jest ogrzewanie termosfery – warstwy atmosfery między atmosferą a egzosferą (czyli na wysokości od 100 do 600 km). To ocieplenie może tymczasowo zagęścić górną atmosferę, powodując zjawisko zwane „oporem atmosferycznym” — ponieważ atmosfera jest gęstsza i wszystko, co się przez nią porusza, ma tendencję do zwalniania. Konsekwencje poniosły satelity Starlink.

Chmura magnetyczna wzmocniona wiatrem słonecznym

Naukowcy badający charakterystykę zdarzenia słonecznego z 29 stycznia 2022 r. odnoszą się do „burzy geomagnetycznej o umiarkowanej sile”, spowodowanej przez CME korony o umiarkowanej prędkości (około 690 km/s) pochodzącej z aktywnego regionu położonego w północno-wschodniej części Słońca. kwadrant. ” Erupcja została naznaczona erupcją M1.1, która rozpoczęła się o 22:45 UTC, osiągnęła szczyt o 23:32 UTC 29 stycznia i zakończyła się o 00:24 UTC następnego dnia. CME zamieniło się w chmurę magnetyczną ’, podsumowują w swoim wcześniej wydrukowanym artykule.

Naukowcy stwierdzili, że burza geomagnetyczna została spowodowana przez silną południową składową chmury magnetycznej, napędzaną przez podążający za nią szybki prąd wiatru słonecznego. Jednak pogoda kosmiczna tak naprawdę nie martwiła Starlink, ponieważ nadal startował pomimo ostrzeżeń o aktywności słonecznej. Pod wpływem chmur atmosferycznych większość satelitów szybko zdeorbitowała, a następnie została zniszczona podczas opadania. Ta strata kosztowała firmę miliony dolarów.

Firmy satelitarne są zwykle bardziej wyczulone na raporty organizacji takich jak Space Weather Prediction Center. Jeśli odpowiednio powiadomią, mogą podjąć kroki w celu ochrony swojego sprzętu. Podobnie astronauci na pokładzie Międzynarodowej Stacji Kosmicznej mogą schronić się do czasu przejścia burzy, a firmy energetyczne mogą również podjąć działania w celu ograniczenia szkód w przypadku gwałtownego wydarzenia. On pamięta wszechświat dzisiaj.

Heliofizycy nadal dokładnie badają te rozbłyski słoneczne, starając się opracować niezawodny system przewidywania. W tej chwili wiele satelitów obserwacyjnych uważnie obserwuje słońce i wysyła powiadomienia o wystąpieniu erupcji – dając nam kilka godzin na podjęcie odpowiednich działań.

źródło : N. Gopalswamy i in., arXiv