Повышенная солнечная активность заставила малые спутники быстрее возвращаться на Землю

В конце 2021 года операторы группировки спутников Swarm Европейского космического агентства (ESA) заметили, что их спутники, занимающиеся измерениями магнитных полей, начали сближаться с Землёй почти в 10 раз быстрее, чем раньше. Явление совпало с началом нового солнечного цикла и в ближайшие годы это может привести к потере множества малых спутников.

По данным представителя Swarm, если в последние 5-6 лет спутники двигались к Земле со скоростью порядка 2,5 км в год, то с декабря по апрель скорость падения увеличилась до 20 километров в год.

Находящиеся на околоземных орбитах спутники встречают сопротивление чрезвычайно разреженной на такой высоте земной атмосферы, что заставляет их замедляться и быстрее попасть в атмосферу. В частности, по этой причине Международная космическая станция регулярно корректирует орбиту, оставаясь на высоте более 400 км над планетой. Дополнительно такое сопротивление помогает очистить окрестности Земли от космического мусора, тоже падающего и сгорающего в атмосфере.

При этом учёные утверждают, что плотность атмосферы во многом зависит от солнечной активности в ходе 11-летнего солнечного цикла — чем она выше, тем сопротивление интенсивнее. В ходе последнего цикла, завершившегося в 2019 году, активность была не слишком высокой. Тем не менее с прошлой осени наша звезда «проснулась» и генерирует всё больше и больше т.н. солнечного ветра, солнечных пятен и солнечных вспышек, что оказывает влияние и на Землю.

По словам учёных, повышение солнечной активности ведёт к росту плотности воздуха в верхних слоях атмосферы там, где она взаимодействует с солнечным ветром. Это замедляет спутники, многие из расположенных на малой высоте экземпляров сближаются с Землей с повышенной скоростью.

В случае с группировкой Swarm операторам пришлось включать маневровые двигатели для корректировки орбиты, но это ведёт к повышенному расходу топлива и, как следствие — снижению общего ресурса. Более того, многие из малых спутников, выводимых на орбиту в последнее время, вообще не имеют двигателей, поэтому и высоту они скорректировать не могут.

«Космическая революция» последних лет, в результате которой на орбиту вывели сотни объектов, пришлась на период относительно низкой солнечной активности и теперь, когда активность оказалось выше заявленных учёными прогнозов, владельцы, вероятно, начнут массово терять с ними связь.

Хотя операторам спутников рост солнечной активности не сулит ничего хорошего, в целом планете такие изменения могут даже пойти на пользу — это поможет очистить от космического мусора околоземное пространство. «Срок жизни» обломков космической техники в такое время стремительно сокращается, что ведёт к освобождению космоса в ближайших окрестностях Земли. У этого явления имеется и негативная сторона — массовое ускоренное падение космического мусора может повредить спутники, работающие на более низких орбитах. Тем из них, которые оснащены маневровыми двигателями, придётся расходовать топливо, остальным — только полагаться на удачу.