Starlink Elona Muska jak domek z kart? Nowe badania alarmują

Domek z kart – tak Sarah Thiele, była doktorantka Uniwersytetu Kolumbii Brytyjskiej, a obecnie badaczka na Uniwersytecie Princeton, wraz ze swoimi współpracownikami charakteryzuje współczesne ogromne sieci satelitarne. Badaczka przekonuje, że nowoczesne megakonstelacje satelitów opierają się na niestabilnych fundamentach.

Badanie, opublikowane w arXiv (elektroniczne archiwum naukowych preprintów), poparte jest danymi liczbowymi – informuje portal sciencedaily.com. We wszystkich megakonstelacjach na niskiej orbicie okołoziemskiej (LEO) satelity niebezpiecznie często zbliżają się do siebie. „Bliskie zbliżenie”, definiowane jako sytuacja, w której dwa satelity znajdują się w odległości mniejszej niż 1 km od siebie, ma miejsce średnio co około 22 sekundy. W samej sieci Starlink, która jest największą siecią satelitów na świecie (jest ich ok. 9300),  dochodzi do tego mniej więcej co 11 minut. Aby uniknąć kolizji, każdy satelita Starlink musi wykonywać średnio 41 korekt kursu rocznie. Tymczasem w grę wchodzą jeszcze inne wielkie konstelacje jak budowany właśnie Kuiper Jeffa Bezosa czy sieci chińskie.

Bliskie zbliżenia satelitów to codzienność na niskiej orbicie

Na pierwszy rzut oka to nieustanne manewrowanie może wydawać się dowodem na to, że system działa zgodnie z założeniami. Inżynierowie wiedzą jednak, że awarie często wynikają z nietypowych sytuacji, a nie z rutynowej eksploatacji. Takie rzadkie scenariusze, często nazywane „przypadkami brzegowymi” (edge cases), mogą ujawniać słabości, których zwykłe warunki nie pokazują. Według badania jednym z takich scenariuszy stanowiących poważne zagrożenie dla megakonstelacji satelitarnych są burze słoneczne.

Czytaj więcej

Globalne Interesy

„Zabójca Starlinków”. Rosja przygotowuje mocną odpowiedź Muskowi i USA

Rosjanie mają odpowiedź na zbudowany przez Elona Muska, największy na świecie system łączności ni...

Burze słoneczne zazwyczaj oddziałują na satelity na dwa główne sposoby. Pierwszym skutkiem jest nagrzewanie atmosfery. Gdy burza słoneczna dociera do Ziemi, powoduje rozszerzenie i zagęszczenie górnych warstw atmosfery, co zwiększa opór działający na satelity. Ten dodatkowy opór zmusza satelity do zużywania większej ilości paliwa, aby utrzymać orbitę, a także zwiększa niepewność co do ich dokładnego położenia. W rezultacie muszą one wykonywać dodatkowe manewry unikowe, aby zapobiec kolizjom.

Drugi efekt może być jeszcze bardziej niszczycielski. Burze słoneczne mogą zakłócać lub całkowicie unieruchamiać systemy nawigacji i łączności satelitów. Gdy do tego dojdzie, satelity mogą nie być w stanie reagować na zagrożenia pojawiające się na ich drodze. W połączeniu ze zwiększonym oporem atmosferycznym i rosnącą niepewnością położenia, taka utrata kontroli może szybko doprowadzić do poważnego wypadku.

Jak burze słoneczne wpływają na satelity na orbicie

Najbardziej znanym skutkiem masowych kolizji satelitów jest tzw. syndrom Kesslera. W tym scenariuszu szczątki powstałe w wyniku zderzeń gromadzą się wokół Ziemi, czyniąc niemal niemożliwym wysyłanie nowych statków kosmicznych bez ryzyka ich zniszczenia. Badacze postanowili pokazać, jak szybko może rozpocząć się kryzys. W tym celu wprowadzili nową miarę nazwaną zegarem CRASH (Collision Realization and Significant Harm – „urzeczywistnienie kolizji i poważna szkoda”).

Czytaj więcej

Globalne Interesy

Technologiczni giganci idą na giełdę. W grze astronomiczna kwota

To może być historyczny rok na amerykańskiej giełdzie, a wszystko za sprawą planowanego wejścia n...

Korzystając z tej miary, obliczyli, że w czerwcu 2025 r. całkowita utrata możliwości sterowania manewrami unikania kolizji doprowadziłaby do katastrofalnego zderzenia w ciągu około 2,8 dnia. Dla porównania, w podobnych warunkach w 2018 r., przed gwałtownym rozwojem megakonstelacji, na taką kolizję trzeba byłoby czekać około 121 dni. Ryzyko staje się jeszcze bardziej alarmujące w krótszych horyzontach czasowych. Utrata kontroli choćby na 24 godziny wiąże się z 30-proc. prawdopodobieństwem poważnej kolizji, która mogłaby zapoczątkować długą reakcję łańcuchową prowadzącą do syndromu Kesslera.

Zbyt mało czasu na reakcję. Burze słoneczne mogą sparaliżować system

Jednym z najbardziej niepokojących aspektów burz słonecznych jest to, jak niewiele czasu dają na przygotowanie się. W wielu przypadkach ostrzeżenia pojawiają się zaledwie dzień lub dwa wcześniej. Nawet przy takim wyprzedzeniu operatorzy mają ograniczone możliwości działania poza próbami ochrony najbardziej wrażliwych systemów. Burze słoneczne tworzą szybko zmieniające się środowisko atmosferyczne, które wymaga stałego monitorowania i kontroli w czasie rzeczywistym. Jeśli ta kontrola w czasie rzeczywistym zostanie utracona, artykuł sugeruje, że mogą pozostać tylko nieliczne dni na jej przywrócenie, zanim cały system się załamie.