מדוע סופות גאומגנטיות סולאריות הורסים לוויינים כמו SpaceX Starlink

משמאל: רקטת פלקון 9 נושאת 49 לווייני Starlink לקראת מסלול ב-3 בפברואר 2022. מימין: התפרצות שמש ב-16 באפריל 2012 נתפסת על ידי מצפה הכוכבים Solar Dynamics של נאס"א.

SpaceX / נאס"א

השמש עמדה בתרדמה - אבל היא מתעוררת, ובשנים הקרובות עשויות לראות יותר לוויינים ניזוקים או נהרסים על ידי סופות שמש מאי פעם.

ה-SpaceX של אילון מאסק מרגיש את הצביטה של ​​האיום הסולארי הזה השבוע: החברה מצפה לאבד כמעט שיגור מלא של לווייני אינטרנט Starlink לאחר שסערה גיאומגנטית שיבשה את האטמוספירה של כדור הארץ ושלחה כ-40 מהחלליות למוות מוקדם ולוהט.

אבל סערות אלה אינן נדירות, הסבירו מומחי מזג אוויר בחלל ל-CNBC, והן צפויות רק להחמיר במהלך השנים הקרובות. השמש התחילה מחזור שמש חדש בן 11 שנים בדצמבר 2019 וכעת היא עולה ל"מקסימום סולארי" שצפוי להכות ב-2025.

"הסיבה לכך ש[סופות שמש] לא היו עניין גדול היא בגלל שבמשך שלוש עד ארבע השנים האחרונות, היינו במה שאנו מכנים 'מינימום שמש'", אמרה מדענית המחקר של חברת התעופה והחלל טמיתה סקוב ל-CNBC.

יש לציין שהמינימום הסולארי האחרון עולה בקנה אחד עם זינוק מסיבי במספר הלוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ. כ-4,000 לוויינים קטנים שוגרו בארבע השנים האחרונות, לפי ניתוח של ברייס טק - כאשר הרוב המכריע של אלה פועלים במסלול נמוך.

"הרבה מהמיזמים המסחריים האלה... לא מבינים עד כמה מזג האוויר בחלל יכול להשפיע באופן משמעותי על לוויינים, במיוחד הלוויינים הקטנים האלה," אמר סקוב.

מחזור השמש לעומת לוויינים

אורורה בוריאליס (זוהר צפוני) נראית מעל השמיים בפיירבנקס, אלסקה, ארה"ב, 7 באפריל, 2021, בתמונה זו שהתקבלה ממדיה חברתית.

לוק קלבר דרך רויטרס

סערה גיאומגנטית מגיעה מרוח שמש שנוצרת מפעילות השמש. המגן המגנטי של כדור הארץ משליך את אנרגיית סערת השמש לאטמוספירה העליונה של הפלנטה שלנו ומחמם אותה.

"רוב האנשים באמת נהנים מזה, והם אפילו לא מבינים את זה - כי מה שהם נהנים זה זוהר זוהר", אמר סקוב.

המינהל הלאומי לאוקיאנוס והאטמוספירה מודד סופות גיאומגנטיות בסולם חומרה הולך וגובר של G1 עד G5. הסופה שהשמידה את לווייני סטארלינק בשבוע שעבר צפויה להיות G1, שאריקה פאלמריו - מדענית חוקרת ב-Predictive Science - הסבירה שהיא מינורית ו"די שכיחה", ומתרחשת עד 1,700 פעמים במחזור השמש של 11 שנים. .

"ה-G5 הוא הסערה הקיצונית והאלה נדירים הרבה יותר. אנחנו מוצאים בערך ארבעה מהם בכל מחזור", אמר פלמריו.

פאלמריו הדגיש שסערת G5 היא איום על דברים כמו רשתות חשמל או פעולות חלליות, אבל לא על אנשים.

"אין סיכונים לבני אדם על הקרקע עם הסופות האלה", אמר פלמריו.

תופעת הלוואי של הקפיצה בצפיפות האטמוספירה היא גרירה מוגברת של לוויינים במסלול נמוך של כדור הארץ, מה שיכול להפחית את מסלולה של חללית – או, במקרה של לווייני Starlink, לגרום להם להיכנס מחדש ולהישרף.

קרינה מוגברת של סופות גיאומגנטיות עלולה לפגוע גם בחללית, אמר פלמריו, שריפת מכשירים או גלאים על הסיפון.

סקוב הדגיש כי לווייני Starlink הם "קטנים מאוד" אך יש להם פאנלים סולאריים גדולים להספק, מה שמעניק לכל חללית מצנחים "מסיביים".

"זה היה סוג של מתכון לאסון כשזה הגיע לגרירה", אמר סקוב. "חלקנו בקהילת מזג האוויר בחלל דיברו על לווייני Starlink שנפלו מהשמיים במשך שנים - כי ידענו שזה רק עניין של זמן ברגע שהשמש שלנו תתחיל להיות פעילה שוב."

בנוסף, האטמוספירה ה"ספוגית" של כדור הארץ פירושה שאין גובה מינימלי ספציפי במסלול בטוח, לפי סקוב. לווייני Starlink שהושמדו לאחרונה היו בגובה של 210 קילומטרים לאחר שיגור זה עתה. זה הרבה מתחת לגובה של 550 קילומטרים שאליו מועלים שאר הלוויינים של הרשת, אבל סקוב אמר ש"פוטנציאל הגרר" עדיין קיים במסלול המבצעי של Starlink.

אזהרת ההיסטוריה

קבוצה של לווייני Starlink נפרסת במסלול לאחר שיגור ב-13 בנובמבר 2021.

SpaceX

סקוב ופלמריו הדגישו כי הרס עקב סערות גיאומגנטיות מתרחש לעתים קרובות יותר ממה שנהוג לחשוב, תוך מתן דוגמאות מאירועי שמש היסטוריים.

"ב-1967, NORAD [פיקוד ההגנה האווירית והחלל של צפון אמריקה] איבד את הקשר למחצית מקטלוג הלוויינים שלו בגלל סערת שמש", אמר סקוב - אירוע שכמעט הוביל למלחמה גרעינית.

סופות ב-1989 הורידו את רשת החשמל בקוויבק, קנדה, עצרו את המסחר בבורסת טורונטו, גרמו לחיישן במעבורת החלל Discovery לתקלות בטיסה, ונזקף לזכותו של הלוויין Solar Maximum Mission שנפל ממסלולו.

"אני רק מגרד את פני השטח", אמר סקוב, והוסיף שזה משפיע גם על מערכות GPS וטלפונים לוויינים "כל הזמן".

מה שמכונה "סופות ליל כל הקדושים של 2003" גרמו לכמה מהסופות הגיאו-מגנטיות החזקות ביותר שתועדו עד כה, כאשר פאלמריו אמר שהקרינה המוגברת גרמה להרס של מכשירים מדעיים בחלל החל ממסלול כדור הארץ ועד לפני השטח של מאדים.

ההבדל העיקרי במחזור השמש הנוכחי, לעומת הקודם שהגיע לשיא באפריל 2014, הוא אלפי הלוויינים הנוספים במסלול נמוך של כדור הארץ.

"זה המערב הפרוע והפרוע," אמר סקוב.

מקור: https://www.cnbc.com/2022/02/09/why-solar-geomagnetic-storms-destroy-satellites-like-spacex-starlink.html