Сонце нині переживає період підвищеної активності, і її наслідки відчуваються далеко за межами полярних сяйв. Нове дослідження показало, що інтенсивна сонячна енергія спричиняє передчасне сходження з орбіти супутників, зокрема з флоту Starlink компанії SpaceX. Дослідники з NASA, очолювані космічним фізиком Денні Олівейрою, вивчили 523 супутники, які повернулися в атмосферу Землі між 2020 та 2024 роками, і виявили чіткий зв’язок між цими подіями та активністю Сонця, пише T4.
Цей період збігся з піком 25-го сонячного циклу, в межах якого Сонце демонструє значне зростання сонячних плям, спалахів та викидів корональної маси. Хоча подібні цикли є нормальним явищем, нинішній виявився набагато активнішим, ніж прогнозували науковці. І хоча на поверхні Землі ми бачимо переважно збільшення полярних сяйв, у верхніх шарах атмосфери відбуваються менш помітні, але значно небезпечніші процеси.
Коли Сонце викидає надлишкову енергію в космос, ця енергія розігріває верхню атмосферу Землі, розширюючи її. Для супутників, які обертаються на низьких орбітах, це означає збільшення опору. Атмосфера буквально «чіпляється» за них, сповільнюючи їх і змушуючи поступово втрачати висоту. У випадку зі Starlink масштаб проблеми особливо помітний: з понад 8 800 запущених супутників, більше 500 вже повернулися в атмосферу — і це лише за чотири роки.
На початку активної фази падіння супутників було незначним, але вже у 2024 році зафіксовано рекордну кількість повернень в атмосферу. Хоча багато хто очікував, що найнебезпечніші умови для супутників виникатимуть під час сильних сонячних бур, дослідження показало протилежне. Більшість з них втрачали орбіту поступово, під впливом помірних, але тривалих геомагнітних збурень. Це доводить, що навіть відносно спокійна активність Сонця здатна накопичувати ефект і зрештою призводити до дестабілізації супутників.
Цікаво, що супутники, які все ж потрапляли під вплив сильних геомагнітних бур, сходили з орбіти значно швидше, ніж ті, що накопичували вплив протягом тривалого часу. Усе це дозволяє вченим не лише спостерігати, а й робити практичні висновки. Наприклад, використання детальних даних про супутники Starlink — включно з показниками орбіти, напрямком руху, щільністю атмосфери — дозволяє покращити моделі передбачення орбітального гальмування.
Дослідження Олівейри демонструє, що ми вступили в нову еру, де космічна погода відіграватиме все більшу роль у роботі супутникових систем. Сонячна активність не лише впливає на наші смартфони чи інтернет-зв’язок, а й створює серйозні загрози для стабільності інфраструктури в космосі. І хоча супутники Starlink спроєктовані так, щоб згорати під час входження в атмосферу, масштаби втрат змушують інженерів переглядати підходи до майбутніх запусків.
Результати дослідження дозволяють не лише краще зрозуміти природу впливу Сонця на орбітальну стабільність, а й пропонують нові стратегії для захисту супутників. Це ще один приклад того, як космос, попри свою безмовність, постійно веде із нами діалог — і часто через падіння з неба.