إلى اليسار: صاروخ فالكون 9 يحمل 49 قمراً صناعياً من Starlink باتجاه المدار في 3 فبراير 2022. إلى اليمين: تم التقاط ثورة شمسية في 16 أبريل 2012 بواسطة مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية التابع لناسا.
سبيس اكس / ناسا
كانت الشمس في حالة سبات - لكنها تستيقظ ، وقد تشهد السنوات القليلة المقبلة المزيد من الأقمار الصناعية التي تضررت أو دمرت بسبب العواصف الشمسية أكثر من أي وقت مضى.
تشعر شركة SpaceX من Elon Musk بضربة هذا التهديد الشمسي هذا الأسبوع: تتوقع الشركة أن تفقد ما يقرب من إطلاق كامل لأقمار الإنترنت Starlink بعد عاصفة مغنطيسية أرضية عطلت الغلاف الجوي للأرض وأرسلت حوالي 40 مركبة فضائية إلى زوال مبكر وناري.
لكن خبراء طقس الفضاء أوضحوا لشبكة CNBC أن هذه العواصف ليست شائعة ، ومن المتوقع أن تزداد سوءًا خلال السنوات القليلة المقبلة. بدأت الشمس دورة شمسية جديدة مدتها 11 عامًا في ديسمبر 2019 وهي الآن تتصاعد إلى "الحد الأقصى للطاقة الشمسية" الذي من المتوقع أن يصل في عام 2025.
قالت تاميثا سكوف ، عالمة الأبحاث في شركة Aerospace Corp ، لشبكة CNBC: "إن السبب في عدم حدوث [العواصف الشمسية] كبيرة هو أنه على مدى السنوات الثلاث إلى الأربع الماضية ، كنا في ما نسميه" الحد الأدنى من الطاقة الشمسية ".
والجدير بالذكر أن الحد الأدنى الأخير من الطاقة الشمسية يتزامن مع ارتفاع هائل في عدد الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض. تم إطلاق حوالي 4,000 قمر صناعي صغير في السنوات الأربع الماضية ، وفقًا لتحليل أجرته Bryce Tech - والغالبية العظمى من تلك الأقمار تعمل في مدارات منخفضة.
قال سكوف: "الكثير من هذه المشاريع التجارية ... لا تفهم مدى تأثير الطقس الفضائي بشكل كبير على الأقمار الصناعية ، وخاصة هذه الأقمار الصناعية الصغيرة".
الدورة الشمسية مقابل الأقمار الصناعية
الشفق القطبي (الشفق القطبي الشمالي) شوهد فوق السماء في فيربانكس ، ألاسكا ، الولايات المتحدة ، 7 أبريل 2021 ، في هذه الصورة التي تم الحصول عليها من وسائل التواصل الاجتماعي.
لوك كولفر عبر رويترز
تأتي العاصفة المغناطيسية الأرضية من الرياح الشمسية الناتجة عن نشاط الشمس. يضخ الدرع المغناطيسي للأرض طاقة العاصفة الشمسية في الغلاف الجوي العلوي لكوكبنا ويسخنها.
قال سكوف: "معظم الناس يستمتعون بها حقًا ، ولا يدركون ذلك حتى - لأن ما يستمتعون به هو الشفق القطبي".
تقوم الإدارة الوطنية للمحيطات والغلاف الجوي بقياس العواصف المغناطيسية الأرضية على مقياس شدة متزايد من G1 إلى G5. كان من المتوقع أن تكون العاصفة التي دمرت أقمار Starlink الأسبوع الماضي من طراز G1 ، والتي أوضحت إريكا بالميريو - عالمة الأبحاث في Predictive Science - أنها طفيفة و "شائعة جدًا" ، حيث تحدث 1,700 مرة في الدورة الشمسية التي تبلغ 11 عامًا. .
"G5 هي العاصفة الشديدة وهذه العاصفة أكثر ندرة بكثير. قال بالميريو: "نجد حوالي أربعة منهم في كل دورة".
وأكد بالميريو أن عاصفة G5 تشكل تهديدًا لأشياء مثل الشبكات الكهربائية أو عمليات المركبات الفضائية ، ولكن ليس البشر.
قال بالميريو: "لا توجد مخاطر على البشر على الأرض بسبب هذه العواصف".
يتمثل التأثير الجانبي للقفزة في كثافة الغلاف الجوي في زيادة السحب على الأقمار الصناعية في مدار أرضي منخفض ، مما قد يقلل من مدار المركبة الفضائية - أو ، في حالة الأقمار الصناعية Starlink ، يتسبب في إعادة دخولها وحرقها.
وقال بالمريو إن زيادة إشعاع العواصف المغناطيسية الأرضية يمكن أن تلحق أضرارًا أيضًا بالمركبات الفضائية ، مما يؤدي إلى حرق الأدوات أو أجهزة الكشف على متنها.
أكد سكوف أن أقمار ستارلينك "صغيرة جدًا" ولكنها تحتوي على ألواح شمسية كبيرة للطاقة ، مما يمنح كل مركبة فضائية مظلات "ضخمة".
قال سكوف: "لقد كان نوعًا من هذه الوصفة لكارثة عندما يتعلق الأمر بالسحب". "يتحدث البعض منا في مجتمع طقس الفضاء عن أقمار Starlink الصناعية التي تسقط من السماء منذ سنوات - لأننا كنا نعلم أنها كانت مجرد مسألة وقت بمجرد أن بدأت شمسنا في النشاط مرة أخرى."
بالإضافة إلى ذلك ، يعني الغلاف الجوي "الإسفنجي" للأرض أنه لا يوجد حد أدنى محدد للارتفاع في المدار يكون آمنًا ، وفقًا لسكوف. كانت الأقمار الصناعية Starlink التي دمرت مؤخرًا على ارتفاع 210 كيلومترات بعد إطلاقها للتو. هذا أقل بكثير من ارتفاع 550 كيلومترًا حيث يتم رفع بقية أقمار الشبكة ، لكن سكوف قال إن "احتمال السحب" لا يزال موجودًا في مدار Starlink التشغيلي.
تحذير التاريخ
تم نشر مجموعة من أقمار ستارلينك الصناعية في المدار بعد الإطلاق في 13 نوفمبر 2021.
(سبيس اكس)
أكد سكوف وبالمريو أن الدمار الناجم عن العواصف المغناطيسية الأرضية يحدث في كثير من الأحيان أكثر مما يعتقد ، مع إعطاء أمثلة من الأحداث الشمسية التاريخية.
قال سكوف: "في عام 1967 ، فقدت NORAD [قيادة الدفاع الجوي لأمريكا الشمالية] الاتصال بنصف كتالوجها من الأقمار الصناعية بسبب عاصفة شمسية" ، وهو حدث كاد يؤدي إلى حرب نووية.
عصفت العواصف في عام 1989 بالشبكة الكهربائية في كيبيك ، كندا ، وأوقفت التداول في بورصة تورنتو ، وتسببت في تعطل جهاز استشعار على مكوك الفضاء ديسكفري أثناء الطيران ، ويُنسب إليه الفضل في سقوط القمر الصناعي للمهمة القصوى من المدار.
قال سكوف: "إنني أخدش السطح فقط" ، مضيفًا أنه يؤثر أيضًا على أنظمة GPS وهواتف الأقمار الصناعية "طوال الوقت".
تسببت ما يسمى بـ "عواصف الهالوين لعام 2003" في بعض أقوى العواصف المغناطيسية الأرضية التي تم تسجيلها حتى الآن ، حيث قال بالمريو إن زيادة الإشعاع تسبب في تدمير الأدوات العلمية في الفضاء بدءًا من مدار الأرض وحتى سطح المريخ.
الاختلاف الرئيسي في الدورة الشمسية الحالية ، مقارنة بالدورة السابقة التي بلغت ذروتها في أبريل 2014 ، هو وجود آلاف الأقمار الصناعية الأخرى في مدار أرضي منخفض.
قال سكوف: "هذا هو الغرب المتوحش".
المصدر: https://www.cnbc.com/2022/02/09/why-solar-geomagnetic-storms-destroy-satellites-like-spacex-starlink.html