Miért pusztítják el a geomágneses napviharok az olyan műholdakat, mint a SpaceX Starlink?

A nap hibernált – de felébred, és a következő néhány évben minden eddiginél több műholdat károsíthatnak meg vagy semmisíthetnek meg napviharok.

Elon Musk SpaceX-e ezen a héten érzi ennek a napenergia-fenyegetésnek a csípését: a vállalat arra számít, hogy a Starlink internetes műholdak majdnem teljes kilövését elveszíti, miután egy geomágneses vihar megzavarta a Föld légkörét, és mintegy 40 űrszondát a korai, tüzes halálba sodort.

De ezek a viharok nem ritkák, magyarázták az űridőjárási szakértők a CNBC-nek, és várhatóan csak súlyosbodni fognak a következő néhány évben. A Nap 11 decemberében új, 2019 éves napciklusba kezdett, és most egy „napmaximumra” emelkedik, amely várhatóan 2025-ben éri el.

„Az ok, amiért [a napviharok] nem voltak nagy ügyek, az az, hogy az elmúlt három-négy évben az úgynevezett „napenergia minimumon” voltunk” – mondta Tamitha Skov, az Aerospace Corp kutatója a CNBC-nek.

Nevezetesen, a közelmúltban elért szoláris minimum egybeesik az alacsony Föld körüli pályán lévő műholdak számának hatalmas megugrásával. A Bryce Tech elemzése szerint az elmúlt négy évben körülbelül 4,000 kis műholdat bocsátottak fel – ezek túlnyomó többsége alacsony pályán működik.

„Sok ilyen kereskedelmi vállalkozás… nem érti, hogy az űridőjárás milyen jelentős hatással lehet a műholdakra, különösen ezekre a kis műholdakra” – mondta Skov.

A geomágneses vihar a Nap tevékenysége által generált napszélből származik. A Föld mágneses pajzsa a napvihar energiáját bolygónk felső légkörébe dobja és felmelegíti.

„A legtöbb ember nagyon élvezi, és nem is veszik észre – mert amit élveznek, az egy aurora” – mondta Skov.

A National Oceanic and Atmospheric Administration méri a geomágneses viharokat a G1-től G5-ig terjedő, növekvő súlyossági skálán. A Starlink műholdakat a múlt héten elpusztító vihar várhatóan egy G1 lesz, ami Erika Palmerio, a Predictive Science kutatója szerint kisebb és „meglehetősen gyakori” jelenség, amely a 1,700 éves napciklus során 11 alkalommal fordul elő. .

„A G5 a szélsőséges vihar, és ezek sokkal ritkábbak. Körülbelül négyet találunk belőlük ciklusonként” – mondta Palmerio.

Palmerio hangsúlyozta, hogy a G5-ös vihar fenyegetést jelent az elektromos hálózatokra vagy az űrhajók működésére, de nem az emberekre.

"Ezek a viharok nem jelentenek veszélyt az emberekre a földön" - mondta Palmerio.

A légsűrűség ugrásának mellékhatása az alacsony Föld körüli pályán lévő műholdak ellenállásának megnövekedése, ami csökkentheti az űrhajó pályáját – vagy a Starlink műholdak esetében azt okozhatja, hogy visszatérnek és kiégnek.

A geomágneses viharok megnövekedett sugárzása az űrhajókat is károsíthatja, mondta Palmerio, a fedélzeten égő műszereket vagy detektorokat.

Skov hangsúlyozta, hogy a Starlink műholdak „nagyon kicsik”, de nagy napelemekkel rendelkeznek az energiaellátásért, ami lényegében minden űrhajó „masszív” ejtőernyőit ad.

„Ez a katasztrófa receptje volt, amikor a húzásról volt szó” – mondta Skov. „Néhányan az űridőjárási közösségből évek óta arról beszélünk, hogy Starlink műholdak hullanak le az égből – mert tudtuk, hogy csak idő kérdése, amint a nap ismét aktívvá válik.”

Skov szerint a Föld „szivacsos” légköre azt is jelenti, hogy nincs meghatározott minimális magasság a pályán, amely biztonságos lenne. A közelmúltban megsemmisült Starlink műholdak 210 kilométeres magasságban voltak, és éppen most indultak. Ez jóval az 550 kilométeres tengerszint feletti magasság alatt van, ahová a hálózat többi műholdja emelkedik, de Skov szerint a Starlink működési pályáján továbbra is fennáll a vontatás lehetősége.

Skov és Palmerio hangsúlyozta, hogy a geomágneses viharok pusztítása gyakrabban történik, mint azt általában gondolják, példákat hozva a történelmi napeseményekből.

„1967-ben a NORAD [az észak-amerikai légiközlekedési védelmi parancsnokság] egy napvihar miatt elvesztette kapcsolatát műholdkatalógusának felével” – mondta Skov – ez az esemény majdnem nukleáris háborúhoz vezetett.

1989-ben a viharok lerombolták az elektromos hálózatot a kanadai Quebecben, leállították a kereskedést a torontói tőzsdén, a Discovery űrrepülőgép érzékelőjének meghibásodását okozták, és a Solar Maximum Mission műhold pályáról való kiesésének okaként tartják számon.

„Csak a felszínt karcolom” – mondta Skov, hozzátéve, hogy ez „mindig” hatással van a GPS-rendszerekre és a műholdas telefonokra is.

Az úgynevezett „2003-as halloween viharok” okozták az eddig feljegyzett legerősebb geomágneses viharokat, Palmerio szerint a megnövekedett sugárzás tudományos műszerek tönkretételét okozta az űrben, a Föld pályájától a Mars felszínéig.

A jelenlegi napciklus legnagyobb különbsége a 2014 áprilisában tetőző előző ciklushoz képest az, hogy több ezer műhold kering alacsonyan a Föld körül.

„Ez a vad, vadnyugat” – mondta Skov.