Новый анализ падающих с орбиты спутников Starlink показал прямую связь: по мере приближения солнечной активности к пику в период между 2020 и 2024 годами увеличивалось число спутников, теряющих орбиту из-за этого воздействия.
Физик NASA Денни Оливейра из Центра космических полетов Годдарда возглавил команду ученых, изучившую 523 спутника Starlink, сошедших с орбиты за этот период. В результате обнаружилась явная связь между этими событиями и солнечной активностью.
«Ясная демонстрация того, как интенсивное воздействие Солнца на данный цикл повлияло на снижение спутников Starlink с орбиты. », — пишут исследователи в своей работе.
«Наблюдения показывают, что сейчас — уникальный период для исследования торможения спутников в орбите. Количество космических аппаратов на низкой околоземной орбите и уровень солнечной активности установили рекордные показатели. ».
Солнечный цикл и его влияние
Цикл солнечной активности длится примерно одиннадцать лет и выражается в изменениях количества солнечных пятен, вспышек и выбросов корональной массы. Наш мир сейчас переживает пик 25-го цикла, который оказался интенсивнее ожидаемого учеными.
Это имело значительные последствия на Земле, в том числе частое появление полярных сияний. Менее заметным эффектом является то, что повышенная солнечная активность нагревает верхние слои атмосферы, делая их более плотным.
Несмотря на то что на поверхности Земли это незаметно, в космосе атмосфера расширяется, создавая дополнительное сопротивление для спутников на низкой орбите. В результате спутники теряют высоту и вынуждены корректировать свою орбиту, чтобы оставаться в космосе.
Starlink как индикатор солнечного воздействия
Влияние солнечной активности испытывают все спутники на низкой орбите, но данные Starlink особенны для анализа. SpaceX запустила на орбиту 8 873 спутника, из которых работоспособными остаются 7 669. Такое число позволяет детально изучить влияние солнечного максимума.
Учёные изучили данные о сходе спутников с орбиты, учитывая геомагнитные условия. Результаты показали, что около 72% случаев падения произошли при слабых возмущениях магнитного поля, а не во время сильных бурь.
Постепенное снижение орбит спутников объясняется накоплением сопротивления атмосферы, в результате чего орбиты деградировали, а не разрушались мгновенно. Спутники, сошедшие с орбиты во время сильных бурь, падали быстрее.
Значение исследования
Эти сведения очень важны для разработки стратегий сокращения орбитального торможения. Это поможет поддерживать спутники на заданных траекториях и предотвращать столкновения, которые могут привести к эффекту Кесслера – каскадному разрушению космических аппаратов.
«Результаты радуют, так как открывают перспективу применения информации от Starlink для повышения эффективности систем орбитального торможения, в том числе при аномально сильных геомагнитных явлениях. », — пишут авторы.
Работа будет опубликована в журнале «Frontiers in Astronomy and Space Science» и уже доступна для ознакомления. .