На початку листопада три крихітні австралійські супутники з космічної програми Binar Університету Кертіна згоріли в атмосфері Землі. Хоча ці апарати і так мали згоріти, оскільки саме слово “Binar” означає “вогняна куля” місцевою мовою нунгар корінних народів Перта, але це планували зробити дещо пізніше і вручну. Причина в тому, що значно зросла активність Сонця і це велика проблема для всіх супутникових операторів, і вона тільки зростає.
Коли супутник перебуває на низькій навколоземній орбіті (2000 км або менше), він зазнає спаду орбіти, наближаючись дедалі ближче і ближче до поверхні, і зрештою згорає, пише Live Science. Проте ці кубічні супутники (CubeSats), відомі як Binar-2, 3 і 4, увійшли в атмосферу набагато раніше, ніж спочатку планувалося. Вони протрималися лише два місяці – третину від очікуваного. Це значно скоротило дорогоцінний час для науки і тестування нових систем.
Чому Сонце таке активне?
Сонячна активність охоплює такі явища, як сонячні плями, сонячні спалахи і сонячний вітер – потік заряджених частинок, що тече до Землі. Ця активність є результатом постійно мінливого магнітного поля Сонця, і приблизно кожні 11 років воно повністю перевертається. У середині цього циклу сонячна активність досягає свого піку. Та хоча цей цикл відомий, передбачити конкретну сонячну активність складно – динаміка складна, а сонячне прогнозування перебуває в зародковому стані. Крім того, за останні кілька місяців показники сонячної активності більш ніж у півтора раза перевищили прогнози для цієї точки поточного циклу, позначеної як 25-й сонячний цикл.
Вплив космічної погоди
Космічна погода належить до екологічних ефектів, які виникають за межами нашої атмосфери (в основному, від Сонця). Вона впливає на нас на Землі різними помітними та непомітними способами. Найбільш очевидним є наявність полярних сяйв.
Космічна погода і, зокрема, сонячна активність також створюють додаткові проблеми для супутників і супутникових операторів. Більш висока сонячна активність означає більше сонячних спалахів і сильніший сонячний вітер, що призводить до вищого потоку заряджених частинок, які можуть пошкодити або вивести з ладу електричні компоненти на супутниках.
Це також означає збільшення іонізуючого випромінювання, що призведе до більш високих доз опромінення для астронавтів і пілотів, а також до потенційних збоїв у дальньому радіозв’язку. Але для супутників на низькій навколоземній орбіті найбільш стійким ефектом сонячної активності є те, що додаткова енергія поглинається зовнішньою атмосферою, змушуючи її роздуватися назовні. У результаті всі супутники, які перебувають на відстані менше ніж 1000 км від Землі, зазнають значного збільшення атмосферного опору. Це сила, яка порушує їхню орбіту і змушує їх падати до поверхні планети.
Одними з найвідоміших об’єктів, які знаходяться нижче 1000 км, є Міжнародна космічна станція та інтернет-супутники Starlink. Хоча ці об’єкти мають двигуни для корекції своєї орбіти, ці дії є дорогими. Водночас маленькі супутники, такі як Binar-2, 3 і 4, дуже рідко мають двигуни для корекції висоти, а тому повністю залежать від космічної погоди.
Що сталося з Бінаром?
Програма Binar Space Program – це програма супутникових досліджень, що працює в Університеті Кертіна. Вона спрямована на поглиблення наших знань про Сонячну систему і зниження бар’єрів для роботи в космосі. Програма розпочала роботу з першим супутником “Binar-1” у вересні 2021 року. Це сталося менш ніж через рік після початку 25-го сонячного циклу, коли сонячна активність була відносно низькою. У цих умовах кубічний супутник розміром 10 сантиметрів стартував на висоті 420 км і протримався на орбіті повних 364 дні.
Наступні місії програми – Binar-2, 3 і 4 – являли собою три однакові за розміром кубсати. Однак очікувалося, що вони прослужать приблизно шість місяців через додаткову площу поверхні від нових сонячних батарей, що розгортаються, і прогнозованого збільшення сонячної активності. Але замість цього вони протрималися лише два місяці, перш ніж згоріли. Хоча місії кубічних супутників відносно дешеві, передчасне завершення місії завжди буде дорогим. Це ще більш справедливо для комерційних супутників, що підкреслює необхідність більш точного прогнозування космічної погоди.
Проте хороші новини в тому, що Сонце знову заспокоїться. Незважаючи на нинішню несподівано високу сонячну активність, вона, найімовірніше, сповільниться до 2026 року і, як очікується, повернеться до сонячного мінімуму в 2030 році.
Останні відкриття, технологічні прориви, дослідження та інновації, що змінюють світ. Дізнавайтеся про найважливіші досягнення в галузях фізики, біології, космосу й медицини – у розділі «Наука».