Ученые из Лаборатории космической физики Центра Викрама Сарабхаи в Индии выяснили, что космический мусор начинает заметно быстрее терять высоту, когда солнечная активность подбирается к двум третям от своего максимума в 11-летнем цикле. Наблюдение, основанное на изучении данных за 36 лет, поможет точнее планировать миссии и снизить риски в околоземном пространстве.
Низкая околоземная орбита давно стала перегруженным участком: здесь на высоте 400-2000 километров вращаются спутники, аппараты Starlink и тысячи обломков ракет. Любое столкновение может запустить цепную реакцию новых разрушений, а технологии уборки орбитального мусора пока только развиваются. Поэтому сейчас особенно важен точный прогноз того, как ведут себя опасные объекты.
Автор исследования Айиша М. Ашруф отмечает: впервые удалось показать, что после прохождения определенного порога солнечной активности падение мусора ускоряется почти лавинообразно. Это знание пригодится для более безопасной работы спутников и планирования будущих запусков.
Причина эффекта связана с тем, как ведет себя Солнце. В 11-летнем цикле оно проходит фазы спокойствия и пика. Во время всплесков, подобных тому, что наблюдался в конце 2024 года, Солнце выбрасывает больше заряженных частиц и жесткого излучения. В ответ земная термосфера, расположенная примерно на высоте от 100 до 1000 километров, нагревается и расширяется. Воздух становится плотнее, и даже на такой высоте объекты начинают испытывать сильнее сопротивление. Именно оно действует как невидимый тормоз, из-за которого мусор и спутники снижаются быстрее.
Чтобы проверить это, ученые изучили траектории 17 фрагментов, которые с 1960-х годов вращались на высоте 600-800 километров. Эти объекты не совершают активных маневров, поэтому особенно хорошо показывают влияние солнечной погоды. Данные по орбитам сопоставили с показателями солнечных пятен и уровнем экстремального ультрафиолета.
Выяснилось, что при достижении примерно двух третей от исторического максимума солнечных пятен мусор пересекает своеобразную границу, после которой потеря высоты резко ускоряется. Иными словами, важен не просто уровень излучения, а именно близость Солнца к пику активности.
Для спутниковых операторов это серьезный сигнал: в такие периоды аппараты тоже будут терять высоту быстрее, а значит, их придется чаще корректировать и тратить больше топлива. Как ни странно, ценную информацию дали старые объекты, запущенные еще в 1960-х годах: они до сих пор продолжают работать как естественные датчики космической среды.
Итоги исследования опубликованы в журнале Frontiers in Astronomy and Space Sciences.
Изображение: magnific.com
