Солнечные бури заставляют спутники падать с орбиты: МКС тоже в зоне риска
Ученые считают, что повышение активности Солнца уже создает проблемы для космических аппаратов, но будет еще хуже.
Некоторые спутники, которые находятся на низкой околоземной орбите начали сходить со своей траектории полета и все чаще погружаются в атмосферу. Ученые связывают подобные события с началом нового солнечного цикла, который оказался очень активным, с большим количеством солнечных вспышек и корональных выбросов массы. Солнечные частицы, достигающие Земли уже нарушают работу спутников и даже Международной космической станции приходится постоянно маневрировать, чтобы удержаться на стабильной орбите, пишет Space.
Еще с конца прошлого года ученые Европейского космического агентства (ЕКА) наблюдают за постепенным схождением с орбиты спутников, которые занимаются изучением магнитного поля Земли. Эти спутники стали погружаться в атмосферу в 10 раз быстрее и намного глубже, чем это было раньше.
“Если раньше они погружались в верхние слои атмосферы на 3 км в год, то за последние месяцы 2022 года они уже погружаются на 20 километров”, — говорит Аня Стромме из Европейского космического агентства.
Спутники часто сталкиваются с сопротивлением остаточной атмосферы, из-за чего замедляется их движение. Ученые могут при наличии двигателей у спутников корректировать их полет и возвращать их на свою орбиту. Но, если спутники уже не нужны, то они падают и сгорают в верхних слоях атмосферы Земли.
Причина всех бед — солнечная активность
По словам ученых, сила сопротивления в остаточной атмосфере зависит от солнечной активности, которая меняется в течение 11-летнего солнечного цикла. Чем больше солнечная активность, чем больше поток солнечных частиц достигает Земли, тем выше сопротивление. Это зависит от количества вспышек на Солнце и корональных выбросов массы, потоков плазмы, которые их сопровождают.
Если прошлый солнечный цикл, который закончился в декабре 2019 года был очень слабым на активность с длинным периодом затишья, то новый цикл, а особенно как показывают последние месяцы этого года, значительно выросло количество извержений на Солнце. И верхние слои атмосферы Земли уже ощущают на себе последствия от волн сильного солнечного ветра.
“Высоко над Землей, в самых верхних слоях атмосферы происходят события, которые мы до конца не понимаем. Точно известно, что встреча солнечных частиц с атмосферой вызывает ее подъем. Более плотный воздух поднимается выше, а значит создается более высокое сопротивление для полета спутников. И хотя на уровне 400 км над Землей эта плотность и не очень высокая, все же этот восходящий поток воздуха может отправить спутники вниз”, — говорит Стромм.
Угроза для МКС
Ученым из ЕКА пришлось корректировать орбиту двух спутников, которые находились на высоте в 430 км, это на 30 км выше, чем находится МКС. Кстати, орбитальная станция тоже уже страдает от изменений в космической погоде, вызванной повышенной активностью Солнца. МКС приходится часто корректировать свою траекторию, чтобы поддерживать стабильную орбиту на высоте в 400 км.
Также известно о том, что 40 новых спутников Starlink от компании SpaceX еще в феврале этого года сошли с орбиты и сгорели из-за солнечной бури. Хотя эти спутники и имеют рабочую орбиту на высоте 550 км, после запуска они находятся на высоте в 350 км и специалистам SpaceX приходится их поднимать с помощью бортовых двигателей. Но ученые считают, что даже такие спутники, которые находятся очень высоко все же остаются уязвимыми из-за непредсказуемого поведения Солнца.
“Я считаю, что у всех космических аппаратов на высоте в 400 км в ближайшее время будут проблемы. В том числе и у МКС. Станции придется постоянно маневрировать чтобы удержаться на плаву. Конечно же проблемы коснуться сотен спутников на низкой околоземной орбите, количество которых значительно выросло в последние годы”, — говорит Стромм.
Неожиданное поведение Солнца
По словам ученых, у многих спутников нет бортовых двигателей, а потому они не смогут долго “прожить” на низкой орбите над Землей и упадут в атмосферу.
“Такой активности Солнца никто не ожидал, прогнозы этого не показывали. Но мы видим в последнее время огромное количество солнечных пятен, солнечных вспышек и корональных выбросов массы. И эта активность Солнца будет только увеличиваться, ведь через 2-3 года настанет солнечный максимум, то есть самая высшая точка активности нашей звезды”, — говорит Хью Льюис из Саутгемптонского университета, Великобритания.
По словам Стромм, уже сейчас им приходится поднимать свои спутники выше и до конца года многие спутники могут исчезнуть, если не будет проведена корректировка их орбит.
Некоторые ученые видят в сложившейся ситуации и позитивный момент. Они считаю, что таким образом на орбите останется меньше космического мусора из неработающих спутников. Но в то же время существует проблема, которая заключается в то, что падающие спутники могут повредить еще работающие аппараты на более низких орбитах, говорит Льюис.
