Vasario 4 d., Saulės sukelta geomagnetinė audra iš orbitos išmušė iki 40 naujų „SpaceX Starlink“ palydovų. Dabar ekspertai nerimauja, ar Elono Musko, Jeffo Bezoso ir kitų suplanuoti megažvaigždynai ateityje bus atsparūs tokiems įvykiams.
Ketvirtadienį, vasario 3 d., „SpaceX“ paleido naujausią „Starlink“ palydovų partiją „Falcon 9“ raketa iš Kanaveralo kyšulio Floridoje. Tai buvo 38-asis „SpaceX“ startas „Starlink“; iš viso bendrovė pradėjo veikti daugiau nei 1900 automobilių dydžio palydovųir galiausiai ji nori, kad iki 42 000 jų būtų žemoje orbitoje, kad galėtų pristatyti internetą visuose pasaulio kampeliuose.
Tačiau kitą dieną po paleidimo įvyko nelaimė. Plazmos išsiveržimas iš Saulės išsiuntė įkrautas daleles, kurios plūstelėjo į Žemės atmosferą, siųsdamos planetos magnetinį lauką ir padidindamos jos atmosferos tankį. Toks tankio padidėjimas reiškė, kad Žemės orbitoje buvo daugiau dalelių, kurios galėtų stumti prieš palydovus. Šis reiškinys, žinomas kaip atmosferos pasipriešinimas, gali ištraukti juos iš savo orbitos kelių.
Dėl audros net 40 naujų palydovų „pateks arba jau yra sugrįžę į Žemės atmosferą“, sakoma „SpaceX“ pranešime. pareiškimas, apibūdinant tai kaip „unikalią situaciją“. Šie palydovai buvo pažeidžiami, nes paleidžiami į žemą orbitą, 210–240 kilometrų, kur atmosfera yra tankesnė, todėl audros padariniai dar labiau pablogėja. Palydovai skirti naudoti įmontuotus jonų variklius, kad per kelias savaites lėtai pakeltų savo orbitą iki 550 kilometrų. Tie, kurie jau buvo šiose aukštesnėse orbitose, buvo mažiau paveikti, nes atmosfera tame aukštyje yra daug plonesnė, todėl pasipriešinimas sumažėja.
„SpaceX“ pažymėjo, kad palydovai buvo sukurti taip, kad visiškai sudegtų atmosferoje, o tai reiškia, kad orbitoje nesusidaro nuolaužos ir jokios palydovo dalys neatsitrenkia į žemę. Keletas palydovų turi jau sugrįžo, o likusieji tai turėtų padaryti per savaitę. Tačiau manoma, kad nesėkmingo paleidimo finansinės išlaidos yra tarp 50 milijonų doleriųir 100 milijonų dolerių.
Ir šis įvykis iškėlė keletą svarbių klausimų apie planuojamą mega žvaigždynų diegimą ir ateitį. Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA) perspėjo apie geomagnetinės audros galimybę dienų iki starto, tačiau „SpaceX“ vis tiek nusprendė eiti į priekį. Ekspertai nėra tikri, kodėl. „Tai šiek tiek keista“, – sako Marco Langbroekas, Leideno universiteto astronomas. „Galbūt jie nesitikėjo, kad poveikis bus toks didelis.
Tiesą sakant, audra buvo palyginti nedidelė G1 skalėje, kuri tęsiasi nuo G1 iki G5. Nors „SpaceX“ teigė, kad dėl to atmosferos pasipriešinimas „padidėjo iki 50% didesnis nei ankstesnių paleidimų metu“, poveikis vis tiek buvo palyginti mažas. Ekstremalesni įvykiai gali būti daug dramatiškesni. „Pati ši audra nebuvo itin didelė“, – sako Delores Knipp, Kolorado universiteto, Boulder, kosminių orų ekspertas. „Matėme, kad atmosfera išsiplėtė 1000%. Galite gauti 10 kartų didesnį tankį įvairiuose aukščiuose.
Šie didesni efektai gali atsirasti gana greitai, nes tikimasi, kad 2025 m. saulė pasieks 11 metų trukmės aktyvumo ciklo, vadinamo saulės maksimumu, piką. Dėl to galingi išsiveržimai ir geomagnetinės audros taps dažnesni. „Yra priežasčių susirūpinti“, – sako Knipp. „Šis atmosferos plėtimasis vyks nereguliariai, kai pereisime prie saulės maksimumo.
Tai, kad „Starlink“ palydovai nesugebėjo įveikti net nedidelės audros, rodo, kad „SpaceX“ būsimus paleidimus turi vertinti kitaip. Gali tekti dislokuoti palydovus didesniame aukštyje, kur atmosfera plonesnė, kad jie nebūtų išstumti iš orbitos. „Turėtų pakakti trijų šimtų kilometrų“, – sako Jonathanas McDowellas, astrofizikas iš Harvardo-Smithsonian astrofizikos centro. Dėl to gali padidėti „paleidimo išlaidos ne daugiau kaip 10 proc.“, sako McDowell.
Savo ruožtu tai gali šiek tiek paveikti „Starlink“ išleidimo greitį: įmonei vienam paleidimui reikės skristi mažiau palydovų, kad kiekvienam užtektų kuro pasiekti didesnį aukštį. Tai taip pat reiškia, kad bet kokie sugedę palydovai vėl pateks į Žemės atmosferą, o tai sumažins tai, ką „SpaceX“ skelbė kaip paleidimo į žemesnį aukštį pranašumą: tai turėjo sumažinti kosminių šiukšlių kiekį, nes sugedę palydovai greičiau nukris atgal į Žemę. „Tai kompromisas“, – sako Hugh Lewisas, palydovų ekspertas iš Sautamptono universiteto. 200 kilometrų atstumu negyvas palydovas orbitoje išliks „daugiausiai dienas“, – sako Lewisas, tačiau šis laikotarpis pailgėja iki kelių savaičių, kai yra 300 kilometrų ir daugiau.
Šių mega žvaigždynų valdymas taip pat gali būti problema. Nors ir anksčiau patyrėme saulės maksimumą, kai orbitoje skrieja palydovai, dabar skriejančių skaičius yra beprecedentis. Iki 2025 m. jų gali būti daugiau nei 10 000 ne tik iš „SpaceX“, bet ir iš kitų įmonių, tokių kaip „Amazon“ projektas Kuiper ir JK „OneWeb“.. Ateities audros gali dažnai stumti ir traukti šiuos palydovus, pakeisdamos jų pozicijas ir sukeldamos jiems susidūrimo pavojų.
„Kalbame apie kilometro keitimą aukštyje“, – sako Lewisas. „Kuo daugiau palydovų iškeliaus į orbitą, mūsų galimybės valdyti šį sudėtingumą bus ribotos. Kažkuriuo momentu pamatysime, kad atsitiks kažkas rimtesnio, nei tik 40 palydovų vėl įskris.
„Amazon“ teigė, kad jos žvaigždynas ir pačių palydovų dizainas buvo sukurti taip, kad galėtų susidoroti su padidėjusiu saulės aktyvumu, tačiau nepateikė konkrečios informacijos. „SpaceX“ ir „OneWeb“ neatsakė į prašymą pakomentuoti.
Šis naujausias įvykis parodo, kaip kruopščiai visi megažvaigždynų operatoriai turės planuoti saulės aktyvumo poveikį, nes bet kokie susidūrimai gali pridėti tūkstančius kosminių šiukšlių, kurios gali turėti įtakos mūsų gebėjimui saugiai naudotis Žemės orbita. „Turiu tikėti, kad jie tai atsižvelgė į savo planus“, – sako McDowell. „Gal jie praleido šią konkrečią problemą, bet, tikimasi, jie turi paleisti savo modelius.
Akivaizdu, kad einame į dar neatrastus vandenis. „Šis regionas [of orbit] yra labai vertinga ir svarbi“, – sako Lewisas. „Visi turi atlikti daug geresnį darbą, naudodamiesi įžvalga, kad galėtų numatyti šias problemas.
