5月的超级太阳风暴引发了历史上最大规模的卫星“大规模迁移”
一张渲染图,显示了一颗卫星在彩色极光中的轮廓。(图片来源:uux.cn/Anton Petrus/Getty Images)
(神秘的地球uux.cn)据美国太空网(Tereza Pultarova):5月的太阳超级风暴使世界各地的夜空闪耀着五颜六色的极光,也引发了轨道上的混乱,因为数千颗卫星不得不在高层大气突然增厚的情况下同时机动以保持高度。
根据6月12日在线存储库arXiv上发表的一篇预印本论文,在为期四天的风暴中,低地球轨道(高达1200英里(2000公里)的太空区域)上的卫星和空间碎片物体以每天590英尺(180米)的速度向地球下沉。
为了弥补高度的损失,数千艘航天器开始同时启动推进器,重新爬升。该论文的作者指出,这种大规模运动可能会导致危险的情况,因为防撞系统没有时间计算卫星的变化路径。
5月7日至10日袭击地球的太阳风暴达到了G5的强度,这是美国国家海洋和大气管理局(NOAA)用于评估太阳风暴强度的五级尺度上的最高水平。这是自2003年以来袭击地球的最强太阳风暴。
然而,该论文的作者指出,自那时以来,地球周围的环境发生了深刻的变化。二十年前,只有几百颗卫星绕地球运行,而今天有数千颗。该论文的作者将“低地球轨道上的有效载荷”数量定为10000。
该研究的作者、麻省理工学院的William Parker和Richard Linares写道:“2024年5月的地磁暴是以商业小型卫星为主的低地球轨道卫星运行新范式期间发生的第一场大风暴。”。
由太阳带电气体的大规模爆发引发的太阳风暴扰乱了地球的磁场。因此,带电的太阳粒子深入地球大气层,与空气分子相互作用。这些相互作用产生了令人敬畏的北极光和南极光,但也加热了大气层并使其膨胀。因此,卫星轨道高度的稀疏残余气体密度增加。卫星突然与更厚的介质作斗争,开始失去高度。
新论文指出,5月风暴前的空间天气预报未能准确预测事件的持续时间和强度,使得卫星碰撞预测几乎不可能。
作者写道:“这场风暴对现有的会合评估基础设施构成了严重挑战,因为它对低地球轨道上的卫星轨迹产生了巨大的、不可预测的扰动。”。“自动测站,特别是来自星链星座的测站,导致[低地球轨道]上近一半的活动卫星同时进行机动以应对风暴。不可预测的卫星阻力和批量机动的结合使得在风暴期间和随后几天内很难或不可能识别潜在的会合。”
从好的方面来看,这场风暴有助于清除一些垃圾,因为报废的卫星和碎片螺旋式地深入大气层。该报告的作者估计,数千个空间碎片物体在风暴中损失了数公里的高度。
预计未来几个月将出现更强烈的太阳风暴,因为当前太阳周期的峰值——太阳黑子、太阳耀斑和火山爆发数量的11年起伏——预计将在2024年底和2025年初达到。
该论文被《航天器与火箭》杂志接受发表。