Центр управления полётами им. Годдарда (NASA) провёл анализ сходов с орбиты спутников группировки Starlink частной космической компании SpaceX за последние несколько лет, пишет new.science.ru.
По заявлению физиков это происходит вследствие повышенной солнечной активности. В 2020-2024 Солнце восходило на пик своего 11-летнего цикла. Из 8873 спутников, запущенных на орбиту с момента запуска первых прототипов Starlink уже 1204 спутника вошли в атмосферу. Учёные связывают “спутникопад” с повышением уровня давления на высоте, в которой находятся спутники.
Почему выбрана именно такая высота?
Система Starlink не случайно была развёрнута на низкой околоземной орбите – в её составе тысячи спутников в множестве орбитальных плоскостей для наиболее полного покрытия земной поверхности. Низкая высота позволяет экономить на электрической мощности, необходимой для обмена информацией между спутниками и связи спутников с Землёй. Однако, чревата потерями космических аппаратов из-за колебания давления в близком к Земле космосе.
Но там же вакуум, причём тут Солнце?
Технически, под понятием “вакуум” имеют в виду давление, которое ниже чем давление окружающей среды, в нашем случае, атмосферное давление. Согласно физическим законам – третьему закону термодинамики и квантовой механике абсолютный вакуум, то есть полное отсутствие вещества в каком-либо объёме, невозможен. Вследствие солнечной активности, грубо говоря, атмосфера планеты может “расширяться” в сторону космоса, абсолютное давление может изменяться в широких диапазонах: от 0.00001 до 0.000000000001 (от миллионной до триллионной доли) мм рт. ст.
Для орбиты Международной космической станции, на которую я трижды летал, среднее значение глубины вакуума за бортом составляет десять миллиардных долей мм рт. ст. И даже в вакууме такой глубины на один кубический сантиметр приходится около 100 000 остаточных частиц воздуха. Торможение об остаточную атмосферу – одна из причин, почему корректируется орбита станции, по той же причине спутники, не способные к постоянным манёврами повышения орбиты, сходят с неё.
Так ли страшна ли для спутников солнечная активность?
Группировка Starlink спроектирована по “сетевому” принципу, потеря даже нескольких тысяч спутников из группировки одномоментно может лишь ухудшить скорость передачи данных. Тенденции современной космонавтики двигаются в направлении таких группировок, состоящих из дешёвых роев спутников на низких орбитах для предотвращения столкновения космических аппаратов, вышедших из строя. Вместо того, чтобы летать на своих орбитах долгими десятилетиями они входят в атмосферу и автоматически утилизируются, решая проблему космического мусора ещё на этапе проектирования спутниковой группировки.
От солнечных же частиц спутники защищает радиационно-стойкая электроника. Не так давно я писал о создании в России специального устройства для проверки отдельных элементов таких электронных схем. А солнечная активность, согласно данным астрономов, начала снижаться с своего пика, который пришёлся на прошедший год.