Согласно новому анализу, спутники Starlink, возвращающиеся в атмосферу Земли, демонстрируют явную зависимость от солнечной активности. В период между 2020 и 2024 годами, когда солнечная активность достигала своего пика, наблюдалось увеличение числа спутников, сходящих с орбиты под воздействием этого явления.
Физики из NASA, возглавляемые Денни Оливейрой из Центра космических полетов Годдарда, провели исследование 523 спутника Starlink, покинувших орбиту за рассматриваемый период, и выявили четкую зависимость от солнечной активности.
«Анализ демонстрирует, что повышенная солнечная активность в текущем цикле уже существенно повлияла на снижение количества спутников Starlink на орбите », — пишут исследователи в своей работе.
«В настоящее время исследование процесса орбитального торможения спутников представляется особенно актуальным, учитывая, что число аппаратов на низкой околоземной орбите и уровень солнечной активности достигли беспрецедентных показателей за время наблюдений ».
Солнечный цикл и его влияние
Солнечная активность меняется примерно каждые 11 лет, проявляясь в виде изменений, таких как солнечные пятна, вспышки и выбросы корональной массы. На данный момент мы находимся в фазе максимальной активности 25-го солнечного цикла, который превзошел ожидания ученых по своей интенсивности.
Повышенная солнечная активность оказала заметное воздействие на Землю, в частности, спровоцировала более частые полярные сияния. Помимо этого, существует и менее заметный эффект: увеличение солнечной активности приводит к нагреву верхних слоев атмосферы, что вызывает рост ее плотности.
Атмосфера Земли, хоть и невидима с поверхности, расширяется в космосе, оказывая дополнительное сопротивление спутникам, находящимся на низкой орбите. Это приводит к потере высоты, и для поддержания их положения требуется периодическая коррекция траектории.
Starlink как индикатор солнечного воздействия
Солнечная активность оказывает воздействие на все спутники, находящиеся на низкой орбите, однако Starlink предоставляет уникальные данные для анализа. На данный момент SpaceX разместила на орбите 8 873 спутника, и 7 669 из них продолжают функционировать. Этот масштаб позволяет провести детальное изучение влияния солнечного максимума.
Анализ данных о сходе спутников с орбиты показал зависимость от геомагнитных условий. Примечательно, что в 72% случаев падение произошло в периоды незначительных геомагнитных возмущений, а не во время сильных бурь.
Постепенное снижение высоты орбит спутников объясняется совокупным воздействием сопротивления атмосферы: их траектории деградировали, а не были разрушены мгновенно. С другой стороны, спутники, покинувшие орбиту во время интенсивных солнечных бурь, сходили с неё быстрее.
Значение исследования
Эти сведения имеют большое значение, так как они позволяют формировать подходы к снижению орбитального торможения. Это обеспечит поддержание спутников на требуемых орбитах и предотвратит столкновения, способные вызвать эффект Кесслера (цепной реакцией уничтожения космических аппаратов).
«Полученные нами данные вселяют оптимизм, так как свидетельствуют о перспективе применения информации, получаемой от Starlink, для совершенствования алгоритмов орбитального маневрирования, в особенности в периоды сильных геомагнитных возмущений », — пишут авторы.
Исследование было принято к публикации в журнале Frontiers in Astronomy and Space Science и доступно на .