Одна солнечная буря может лишить человечество доступа к космосу

Сложившуюся сегодня ситуацию на околоземной орбите ученые сравнили с "карточным домиком". Потому что тысячи спутников, львиная доля из которых принадлежит компании SpaceX (Starlink), создали реальную угрозу для земной космонавтики, сообщает Zakon.kz.

Сотрудница Принстонского университета Сара Тиле с соавторами использовали термин "карточный домик" в своей статье о нынешней системе мегагруппировок спутников.

Расчеты показывают, что во всех мегагруппировках спутников на низкой околоземной орбите сближение – определяемое как приближение двух спутников на расстояние менее 1 километра друг от друга – происходит каждые 22 секунды. Только для Starlink это происходит раз в 11 минут. В среднем каждый из тысяч спутников должен выполнять 41 маневр в год, чтобы избежать столкновения с другими объектами на своей орбите. Это можно расценивать как эффективно спроектированную систему, работающую так, как должна. Но любой инженер знает, что причиной большинства системных сбоев являются нестандартные ситуации – то, что не происходит в типичной среде. И, согласно статье Тиле, солнечные бури являются одним из потенциальных исключительных случаев для мегагруппировок спутников.

Как правило, солнечные бури влияют на работу спутников двумя способами. Во-первых, они нагревают атмосферу, что приводит к увеличению аэродинамического сопротивления, а также к неопределенности положения некоторых спутников. Увеличение аэродинамического сопротивления заставляет их расходовать больше топлива для поддержания орбиты, а также инициировать маневры уклонения, если их траектория может пересечься с траекторией другого спутника. Это произошло во время "шторма Ганнона" в мае 2024 года.

Во-вторых, солнечные бури могут вывести из строя навигационные и коммуникационные системы самих спутников. Это лишит их возможности маневрировать и уклоняться от опасности, а в сочетании с повышенным сопротивлением воздуха и неопределенностью, вызванными нагретой атмосферой, может привести к немедленной катастрофе. Синдром Кесслера – наиболее известное воплощение этой катастрофы, когда облако обломков вокруг Земли делает невозможным запуск чего-либо на орбиту (или за ее пределы) без риска разрушения.

Чтобы продемонстрировать суть проблемы, которую могут вызвать солнечные бури, авторы исследования разработали новый показатель – "Часы реализации столкновения и значительного вреда" (CRASH). На июнь 2025 года он составлял всего 2,8 дня: столько времени пройдет до катастрофического столкновения спутников при потере возможности маневрировать. Тогда как, согласно расчетам, в 2018 году, до эры мегасозвездий, это был бы 121 день.

В худшем случае, как предполагают ученые, это может фактически "запереть" нас на планете, лишив возможности исследовать Солнечную систему.

Авторы статьи уверены, что это не просто пустые домыслы. Солнечная буря Ганнона 2024 года была самой сильной за последние десятилетия. Но уже известно о более сильной – событии Кэррингтона 1859 года. Это была самая сильная солнечная буря за всю историю наблюдений, и если бы подобное событие произошло сегодня, оно бы лишило возможности управлять спутниками гораздо дольше, чем три дня.

В ближайшие годы планируется запуск десятков тысяч новых спутников компаниями SpaceX, Amazon и китайскими компаниями. Это означает, что, скорее всего, показатель CRASH Clock снизится еще больше, увеличивая вероятность столкновений.

"Страшно об этом думать", – заявила Тиле.

О солнечных бурях нет достаточно ранних предупреждений: максимум за день-два. По сути, одно-единственное событие, прецеденты которого уже были в истории, может уничтожить нашу спутниковую инфраструктуру и оставить человечество привязанным к Земле на обозримое будущее.

16 декабря в Лаборатории солнечной астрономии ИКИ РАН заявили о росте скорости солнечного ветра, что может повлиять на геомагнитную обстановку на Земле.