Солнечная активность может серьёзно повлиять на срок службы спутников Starlink и обострить проблему космического мусора. К такому выводу пришли учёные NASA в новом исследовании, посвящённом влиянию геомагнитных бурь на поведение спутников в атмосфере. Исследование ещё не прошло рецензирование, но уже вызвало интерес специалистов: в нём содержатся убедительные данные о том, как солнечные всплески ускоряют сход спутников с орбиты и создают новые риски.
Краткий путь из космоса на Землю
С 2020 по 2024 год в атмосферу Земли преждевременно вошли 523 спутника Starlink. Учёные из NASA во главе с Дэнни Оливейрой проанализировали траектории этих спутников и сопоставили их с уровнем солнечной активности. Результаты показали, что мощные геомагнитные бури, вызванные вспышками на Солнце, нарушают стабильность орбит и заставляют спутники раньше времени снижаться и сгорать в атмосфере.
Причина в том, что солнечные выбросы нагревают верхние слои атмосферы, заставляя её расширяться. Атмосфера становится плотнее, и спутники сталкиваются с повышенным аэродинамическим сопротивлением. В результате — теряют высоту быстрее, чем ожидалось. По оценкам Оливейры, сильная солнечная буря способна сократить срок службы спутника на 10–12 дней.
Хотя кажется, что это несущественно, при тысячах аппаратов на орбите это означает постоянный поток объектов, сходящих с орбиты, — и потенциальную угрозу в случае их нештатного сгорания.
Новый виток проблемы космического мусора
Starlink создавался как проект устойчивой и безопасной связи. Спутники компании сконструированы так, чтобы при входе в атмосферу полностью сгорать, не оставляя обломков. Но на практике это удаётся не всегда. Так, в 2024 году фрагмент одного из спутников весом 2,5 кг упал на территорию фермы в Саскачеване (Канада). В ответ SpaceX подтвердила, что отдельные детали действительно могут достигать поверхности Земли, однако заверила, что угрозы для людей почти нет.
Тем не менее учёные предупреждают: при увеличении числа спутников и росте солнечной активности количество подобных случаев будет возрастать. Более того, есть основания полагать, что спутники, входящие в атмосферу на высокой скорости, могут не успевать полностью сгореть из-за сниженного взаимодействия с плотными слоями воздуха. Это пока гипотеза, требующая дополнительного изучения, но риск уже обозначен.
Мегасозвездие растёт — и риски тоже
По данным астронома Джонатана Макдауэлла, сейчас на орбите находятся более 7500 спутников Starlink. В планах SpaceX — довести их количество до 42 000. При этом следует учесть и другие аппараты, уже запущенные или находящиеся в разработке: конкуренты Starlink, научные миссии, военные спутники. Это первый случай в истории, когда человечество одновременно управляет таким количеством объектов на низкой орбите.
«Раньше спутники сходили с орбиты раз в месяц, теперь — каждую неделю», — отмечает Оливейра. — «И это только начало. Мы входим в эпоху плотного орбитального трафика, где даже небольшое внешнее воздействие, вроде солнечной вспышки, может вызывать цепную реакцию».
Пик солнечного цикла — в октябре
Текущая солнечная активность — часть закономерного 11-летнего цикла. Его максимум, по оценкам учёных, наступит в октябре 2024 года. Это означает, что в ближайшие месяцы интенсивность вспышек, корональных выбросов и геомагнитных бурь будет лишь нарастать. Если не учитывать эти факторы при проектировании спутников, можно столкнуться с массовыми сбоями и ростом числа неуправляемых объектов.
Что делать?
Специалисты NASA и других агентств призывают заранее учитывать солнечную активность в расчётах сроков службы спутников и траекторий их схода. Также предлагается разработать более гибкие модели управления орбитами, способные учитывать внешние воздействия в реальном времени. Наконец, важно улучшить системы прогнозирования солнечной активности — чтобы операторы могли заранее готовиться к бурям.
Космос — не помойка
Пока космос остаётся бесконтрольным, риски столкновений, фрагментации и неконтролируемого схода спутников будут только расти. Современные технологии должны идти в ногу с ответственностью. Учитывая масштабы проектов вроде Starlink, каждая ошибка может привести к серьёзным последствиям — как на орбите, так и на Земле.
В условиях глобальной конкуренции за космическое пространство понимание влияния Солнца на орбитальные системы становится не просто научным интересом, а вопросом безопасности. Не исключено, что именно солнечные бури станут первым настоящим испытанием для мегасозвездий спутников. И чем раньше мы научимся с ними справляться, тем безопаснее будет наш путь к цифровому будущему.