Поскольку низкая околоземная орбита становится все более перегруженной многочисленными спутниками, в том числе входящими в группировки из тысяч аппаратов, исследователи обеспокоены максимально точным расчетом их траекторий и прогнозов по сходу в плотные слои атмосферы. Новая работа касается созвездия Starlink от компании SpaceX, которое насчитывает около 8 тысяч аппаратов и будет увеличиваться. Ученые рассчитали влияние солнечной активности на возвращение этих спутников.
Исследователи отслеживали возвращение в плотные слои атмосферы спутников Starlink в период с 2020 по 2024 год, что совпало с приближением к пику 11-летнего цикла солнечной активности. Максимум его пришелся на октябрь прошлого года, но спад будет постепенным, поэтому вспышки и выбросы корональной массы происходят до сих пор, провоцируя геомагнитные бури.
За отчетный период с орбиты сошли 523 спутника Starlink. Авторы работы не только подсчитывали этот параметр, но и оценивали характеристики полета аппаратов в зависимости от периода солнечной активности. Они обнаружили закономерность в том, что спутники сходят раньше расчетной даты в те отрезки времени, когда фиксируются возмущения в верхних слоях атмосферы Земли, вызванные солнечными вспышками. При сильных геомагнитных бурях срок службы спутников сокращался на 10−12 дней.
Причина этого кроется в том, что во время геомагнитных бурь разогреваются верхние слои атмосферы. Это приводит к их расширению, раздуванию. Соответственно, увеличивается сопротивление воздуха на высоте полета спутников Starlink — это около 550 километров. Опасность кроется в том, что точных моделей расширения атмосферы не существует. Поэтому спутники могут замедляться непредсказуемо. Кроме того, при увеличении их плотности возрастает и риск непрогнозируемых столкновений.
Сокращение срока службы на 10 дней кажется небольшим. Но это осложняет задачу прогнозирования траекторий и точных расчетов пассивного схода с орбиты. Следовательно, возникает риск падения их обломков на жилые районы. Аппараты проектировались таким образом, чтобы полностью сгорать в плотных слоях атмосферы, однако известны случаи, когда их фрагменты достигали поверхности.
Ранее мы рассказывали, как спутниковые группировки мешают астрономическим наблюдениям.
