เหตุใดพายุสุริยะแม่เหล็กโลกจึงทำลายดาวเทียมอย่าง SpaceX Starlink

ดวงอาทิตย์กำลังจำศีล – แต่มันตื่นขึ้น และอีกไม่กี่ปีข้างหน้าอาจเห็นดาวเทียมเสียหายหรือถูกทำลายโดยพายุสุริยะมากกว่าที่เคยเป็นมา

SpaceX ของ Elon Musk รู้สึกถึงภัยคุกคามจากแสงอาทิตย์ในสัปดาห์นี้: บริษัท คาดว่าจะสูญเสียมูลค่าการเปิดตัวดาวเทียมอินเทอร์เน็ต Starlink เกือบเต็มหลังจากพายุ geomagnetic ทำลายชั้นบรรยากาศของโลก และส่งยานอวกาศประมาณ 40 ลำไปยังจุดจบที่ร้อนแรง

แต่พายุเหล่านี้ไม่ใช่เรื่องแปลก ผู้เชี่ยวชาญด้านสภาพอากาศในอวกาศอธิบายกับ CNBC และคาดว่าจะเลวร้ายลงในอีกไม่กี่ปีข้างหน้า ดวงอาทิตย์เริ่มวัฏจักรสุริยะใหม่ 11 ปีในเดือนธันวาคม 2019 และขณะนี้กำลังเพิ่มเป็น "ระดับสูงสุดของดวงอาทิตย์" ซึ่งคาดว่าจะถึงปี 2025

“สาเหตุที่ [พายุสุริยะ] ไม่มีเรื่องใหญ่ก็เพราะในช่วงสามถึงสี่ปีที่ผ่านมา เราอยู่ในสิ่งที่เราเรียกว่า

โดยเฉพาะอย่างยิ่ง ค่าต่ำสุดของดวงอาทิตย์ล่าสุดเกิดขึ้นพร้อมกับจำนวนดาวเทียมที่เพิ่มขึ้นอย่างมากในวงโคจรต่ำของโลก มีการปล่อยดาวเทียมขนาดเล็กประมาณ 4,000 ดวงในช่วงสี่ปีที่ผ่านมา ตามการวิเคราะห์โดย Bryce Tech โดยส่วนใหญ่ดำเนินการในวงโคจรต่ำ

“กิจการเชิงพาณิชย์จำนวนมากเหล่านี้ … ไม่เข้าใจว่าสภาพอากาศในอวกาศมีผลกระทบต่อดาวเทียมมากเพียงใด โดยเฉพาะอย่างยิ่งดาวเทียมขนาดเล็กเหล่านี้” สคอฟกล่าว

พายุแม่เหล็กโลกมาจากลมสุริยะที่เกิดจากกิจกรรมของดวงอาทิตย์ โล่แม่เหล็กของโลกทิ้งพลังงานของพายุสุริยะเข้าไปในชั้นบรรยากาศชั้นบนของโลกและทำให้ร้อนขึ้น

“คนส่วนใหญ่สนุกกับมันจริงๆ และพวกเขาไม่รู้เลย – เพราะสิ่งที่พวกเขาเพลิดเพลินคือแสงออโรร่า” สคอฟกล่าว

National Oceanic and Atmospheric Administration วัดพายุ geomagnetic ในระดับความรุนแรงที่เพิ่มขึ้นของ G1 ถึง G5 พายุที่ทำลายดาวเทียม Starlink เมื่อสัปดาห์ที่แล้วคาดว่าจะเป็น G1 ซึ่ง Erika Palmerio นักวิทยาศาสตร์การวิจัยที่ Predictive Science อธิบายว่ามีทั้งเพียงเล็กน้อยและ "ค่อนข้างธรรมดา" เกิดขึ้นมากถึง 1,700 ครั้งในวัฏจักรสุริยะ 11 ปี .

“G5 เป็นพายุที่รุนแรงและสิ่งเหล่านั้นหายากกว่ามาก เราพบประมาณสี่ตัวต่อรอบ” Palmerio กล่าว

Palmerio เน้นย้ำว่าพายุ G5 เป็นภัยคุกคามต่อสิ่งต่างๆ เช่น โครงข่ายไฟฟ้า หรือการปฏิบัติงานของยานอวกาศ แต่ไม่ใช่กับผู้คน

“พายุเหล่านี้ไม่มีความเสี่ยงสำหรับมนุษย์” พาลเมริโอกล่าว

ผลข้างเคียงของการกระโดดของความหนาแน่นของบรรยากาศคือการลากที่เพิ่มขึ้นของดาวเทียมในวงโคจรโลกต่ำ ซึ่งสามารถลดวงโคจรของยานอวกาศได้ หรือในกรณีของดาวเทียม Starlink จะทำให้ดาวเทียมกลับเข้าไปใหม่และเผาไหม้

การแผ่รังสีของพายุ geomagnetic ที่เพิ่มขึ้นยังสามารถสร้างความเสียหายให้กับยานอวกาศได้ Palmerio กล่าวเครื่องมือการเผาไหม้หรือเครื่องตรวจจับบนเรือ

Skov เน้นย้ำว่าดาวเทียม Starlink นั้น "เล็กมาก" แต่มีแผงโซลาร์เซลล์ขนาดใหญ่สำหรับใช้พลังงาน ซึ่งทำให้ยานอวกาศแต่ละลำมีร่มชูชีพ "ขนาดใหญ่"

“มันเป็นสูตรแห่งความหายนะเมื่อมันมาถึงการลาก” Skov กล่าว “พวกเราบางคนในชุมชนสภาพอากาศในอวกาศได้พูดคุยเกี่ยวกับดาวเทียม Starlink ที่ตกลงมาจากท้องฟ้ามาหลายปีแล้ว – เพราะเรารู้ว่ามันเป็นเพียงเรื่องของเวลาทันทีที่ดวงอาทิตย์ของเราเริ่มทำงานอีกครั้ง”

นอกจากนี้ บรรยากาศที่ "เป็นรูพรุน" ของโลกหมายความว่าไม่มีระดับความสูงขั้นต่ำในวงโคจรที่ปลอดภัย อ้างจากสคอฟ ดาวเทียมสตาร์ลิงค์ที่เพิ่งถูกทำลายไปเมื่อเร็วๆ นี้อยู่ที่ระดับความสูง 210 กิโลเมตรที่เพิ่งเปิดตัว ซึ่งต่ำกว่าระดับความสูง 550 กิโลเมตร ซึ่งดาวเทียมที่เหลือของเครือข่ายถูกยกขึ้น แต่สคอฟกล่าวว่า "ศักยภาพในการลาก" ยังคงมีอยู่ที่วงโคจรของสตาร์ลิงค์

สคอฟและปาลเมริโอเน้นย้ำว่าการทำลายล้างอันเนื่องมาจากพายุแม่เหล็กโลกเกิดขึ้นบ่อยกว่าที่คนทั่วไปคิด โดยยกตัวอย่างจากเหตุการณ์สุริยะในอดีต

“ในปี 1967 NORAD [กองบัญชาการป้องกันการบินและอวกาศแห่งอเมริกาเหนือ] สูญเสียการเชื่อมต่อกับดาวเทียมครึ่งหนึ่งเนื่องจากพายุสุริยะ” สคอฟกล่าว ซึ่งเป็นเหตุการณ์ที่เกือบจะนำไปสู่สงครามนิวเคลียร์

พายุในปี 1989 ทำลายโครงข่ายไฟฟ้าในควิเบก แคนาดา หยุดการซื้อขายในตลาดหลักทรัพย์โตรอนโต ทำให้เซ็นเซอร์บน Space Shuttle Discovery ทำงานผิดปกติบนเครื่องบิน และได้รับการยกย่องว่าเป็นสาเหตุของดาวเทียม Solar Maximum Mission ตกลงมาจากวงโคจร

“ฉันแค่เกาพื้นผิว” สคอฟกล่าว พร้อมเสริมว่าสิ่งนี้ยังส่งผลกระทบต่อระบบ GPS และโทรศัพท์ดาวเทียม “ตลอดเวลา”

เหตุการณ์ที่เรียกว่า “พายุวันฮัลโลวีนในปี 2003” ทำให้เกิดพายุ geomagnetic ที่ทรงพลังที่สุดที่บันทึกไว้จนถึงปัจจุบัน โดย Palmerio กล่าวว่าการแผ่รังสีที่เพิ่มขึ้นทำให้เกิดการทำลายเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ในอวกาศตั้งแต่วงโคจรของโลกจนถึงพื้นผิวดาวอังคาร

ความแตกต่างที่สำคัญในวัฏจักรสุริยะในปัจจุบัน เมื่อเทียบกับก่อนหน้านี้ที่มีจุดสูงสุดในเดือนเมษายน 2014 คือดาวเทียมอีกหลายพันดวงที่อยู่ในวงโคจรต่ำของโลก

“นี่เป็นป่าป่าตะวันตก” Skov กล่าวว่า