Satelity będą spadały z nieba jak kaczki. Problem jest poważny
To, że aktywność słoneczna wpływa na satelity znajdujące się na orbicie okołoziemskiej wiadomo nie od dzisiaj. Nigdy jednak nie było jeszcze tak wielu satelitów na orbicie, a aktywność słoneczna na tak wczesnym etapie cyklu nie była tak wysoka. Problem zatem może być poważny.
W 2020 roku rozpoczął się nowy, 11-letni cykl aktywności słonecznej. Przez kolejne sześć lat aktywność na Słońcu będzie rosła, aby przez kolejne sześć maleć. Nie zmienia to faktu, że sytuacja na orbicie okołoziemskiej w ciągu ostatnich kilku lat bardzo się zmieniła. W połowie poprzedniego cyklu słonecznego na orbicie było ok. 2500 satelitów. Teraz tyle satelitów ma firma należąca do Elona Muska, a wielu innych graczy chce skopiować jego model działalności i tworzyć własne megakonstelacje, które będą latały nawet jeszcze niżej. Zagęszczenie satelitów na orbicie rośnie zatem gwałtownie.
Pojawił się jeszcze jeden istotny problem. W 2021 r. europejska konstelacja satelitów Swarm mierzących pole magnetyczne wokół Ziemi zaczęła zaskakująco szybko opadać w kierunku atmosfery. O ile wcześniej opadanie ograniczało się do 1,5 km rocznie, tak w ciągu ostatnich 5 miesięcy wysokość satelitów zmniejszała się w tempie 20 km rocznie.
Skąd taka zmiana?
Co do zasady satelity znajdujące się na orbicie okołoziemskiej odczuwają czasami mniejszy, a czasami większy opór górnych warstw atmosfery. Opór sprawia, że prędkość satelitów na orbicie maleje, co automatycznie przekłada się na stopniowe obniżanie wysokości nad powierzchnią Ziemi. Co ważne, górne warstwy atmosfery nie są stałe. W zależności od warunków atmosferycznych, ale także od aktywności słonecznej górne warstwy atmosfery falują to unosząc się, to opadając. Poziom oporu na danej wysokości i w danym miejscu nad Ziemią bezustannie się zmienia.
I tu pojawia się problem. Skoro aktywność słoneczna aktualnie rośnie, na słońcu pojawia się coraz więcej plam, jest coraz więcej rozbłysków słonecznych i koronalnych wyrzutów masy, to i górne warstwy atmosfery zaczynają w reakcji na to sięgać wyżej i wyciągać macki po satelity. Gęstsze warstwy atmosfery coraz częściej sięgają wyżej i skuteczniej wyhamowują satelity. Satelity znajdujące się na niskiej orbicie okołoziemskiej w najbliższych latach będą musiały coraz częściej mierzyć się z takimi warunkami, a tym samym będą coraz szybciej opadać w kierunku Ziemi.
Warto tutaj przypomnieć sytuację z lutego, kiedy to satelity Starlink wyniesione na orbitę przez rakietę Falcon 9 nie zdążyły podnieść wysokości kiedy natrafiły na podniesione poprzez aktywność słoneczną warstwy atmosfery i w efekcie 40 zostało wyhamowanych na tyle, że spłonęły w górnych warstwach atmosfery zanim jeszcze rozpoczęły pracę. O ile docelowo Starlinki operują na wysokości 550 km, gdzie są bezpieczne od wpływu atmosfery, to na początku swojej misji rakiety Falcon 9 wypuszczają je na wysokości zaledwie 350 km, gdzie przypadkowa burza słoneczna, może je szybko ściągnąć na Ziemię.
Takiego komfortu jak Starlink nie posiadają jednak setki małych satelitów wypuszczonych na niskiej orbicie w ostatnich latach. Większość z nich nie posiada własnego napędu, który pozwoliłby im podnosić orbitę kiedy trzeba. W efekcie skończą one swoje misje znacznie szybciej niż planowano.
Naukowcy zauważają na dodatek, że obecny cykl słoneczny charakteryzuje się wyjątkową aktywnością, której nikt wcześniej nie prognozował. Obecny poziom aktywności jest już całkiem bliski temu, czego naukowcy spodziewali się za 2-3 lata, w okolicach maksimum. Jeżeli taka różnica się utrzyma, w 2024-25 roku satelity będą spadały z nieba jak kaczki.
I tak to się żyje na tej orbicie. W najbliższych latach przynajmniej na niskiej orbicie okołoziemskiej często będzie słychać jak satelity mówią "łatwo to już było".
