ВАШИНГТОН -- Пара значительных геомагнитных штормов в этом году привела к беспрецедентным "массовым миграциям" тысяч спутников на низкой околоземной орбите, что вызывает новые опасения по поводу координации космического движения.
Это явление впервые наблюдалось в мае во время крупного солнечного события, известного как шторм Ганнон, который запомнился созданием аворальных явлений на северном полушарии на широтах, значительно более южных, чем обычно.
Уильям Паркер из Массачусетского технологического института на ежегодной встрече Американского геофизического союза 9 декабря объяснил, что шторм увеличил атмосферную плотность на высотах низкой околоземной орбиты до порядка величины. Эта повышенная плотность приводит к увеличению сопротивления, что влияет на орбиты спутников.
Первой проблемой была низкая точность прогнозов по времени, масштабу и продолжительности шторма. "В результате этой низкой точности в наших прогнозах SpaceX увидела ошибку в 20 километров в своих однодневных расчетах" орбит спутников Starlink, сказал он. "Если мы не уверены в том, где находятся наши космические аппараты на 20 километров, то можно забыть о предотвращении столкновений."
Проблема усугубилась недостатком знаний о том, насколько неточны были прогнозы в то время. "Мы были довольно уверены в этих плохих решениях," сказал он. "Уверенность в неправильном ответе кардинально меняет решения, которые мы принимаем о том, маневрировать ли космическими аппаратами."
Вторая проблема возникла вскоре после пика шторма. Повышенное сопротивление привело к тому, что орбиты спутников начали снижаться, что заставило их выполнять маневры, часто автоматизированные, чтобы поднять свои орбиты до прежних высот. В последнем геомагнитном шторме аналогичной величины, произошедшем в 2003 году, было зафиксировано увеличение в два-три раза от базового уровня, составляющего около 10 спутников в день, выполняющих маневры по повышению орбиты.
После шторма Ганнон наблюдалась гораздо более резкая реакция. В один день после шторма почти 5000 спутников, почти все Starlink, выполнили маневры по повышению орбиты, что значительно превышает базовый уровень около 300 спутников в день. "Это половина всех активных спутников, решивших маневрировать одновременно," сказал Паркер. "Это делает это крупнейшей массовой миграцией в истории."
Этот рекорд, добавил он, был побит в октябре после другого геомагнитного шторма с немного большим количеством спутников, перемещающихся в один день, различие заключалось в добавлении сотен спутников Starlink, запущенных в месяцы между двумя событиями.
Эти массовые маневры еще больше усложняют усилия по предотвращению столкновений, уже затрудненные ошибками в позиционировании из-за шторма. "Тогда мы не имеем представления о том, когда произойдет столкновение. Мы теряем эту способность на дни," сказал он. Это не было оценено в тот момент операторами спутников, сказал он, из-за недостатка осведомленности об ошибках в позиционировании и феномене массовой миграции. "Многие операторы продолжали маневрировать, как будто ничего не было не так, но все эти маневры были бесполезны, потому что они не отражали реальность."
Это подчеркивает необходимость, заключил он, в улучшении моделей и прогнозов космической погоды. "Это значительное воздействие," сказал он. "Это критическая инфраструктура для всех наших космических операций в будущем, и со временем это станет только важнее."