Спутники Маска сдуло космической бурей
Геомагнитная буря уничтожила новые спутники Starlink
Спутниковый интернет-сервис Starlink Илона Маска испытал весьма болезненный удар: 40 из 49 спутников, запущенных 3 февраля, в ближайшее время сойдут с орбиты и сгорят в атмосфере из-за геомагнитной бури. Всего эта группировка должна состоять из 12 тыс. таких спутников на низких околоземных орбитах. Буря вызвала нагрев атмосферы и увеличила ее плотность и сопротивление на тех высотах, где развертывается группировка. Эта информация содержится в сообщении, размещенном на сайте компании SpaceX.
Запуск очередной партии спутников Starlink с помощью ракеты-носителя Falcon 9 из Космического центра Кеннеди, осуществленный на прошлой неделе, до определенного момента выглядел довольно обычной, даже рутинной операцией. Вторая ступень Falcon 9 вывела спутники на намеченную орбиту с перигеем примерно 210 км над Землей, после чего каждый такой спутник перешел на стадию самостоятельного управляемого полета. С 2018 года компания SpaceX запустила уже свыше 2 тыс. таких спутников, пытаясь обеспечить высокоскоростным интернетом все уголки земного шара, особенно те, где обычный доступ к интернету невозможен или серьезно ограничен.
Однако сразу же после запуска 3 февраля на земную атмосферу обрушилась геомагнитная буря. Шторм вызвал «до 50% большее сопротивление воздуха, чем во время предыдущих запусков», не позволяя развертываемым спутникам выйти на заданные орбиты.
Геомагнитные бури — это возмущения в магнитном поле Земли, вызванные тем, что частицы солнечного ветра, дошедшие до ее орбиты, взаимодействуют с магнитосферой. При этом часто возникают проблемы со спутниковой навигацией, радионавигацией, также может прерваться высокочастотная радиосвязь.
После того, как обрушившаяся на Землю геомагнитная буря увеличила атмосферное сопротивление, SpaceX быстро перевела спутники в безопасный режим и постаралась повернуть их таким образом, чтобы свести к минимуму лобовое сопротивление и, как пишут в компании, таким образом «укрыться от шторма», однако предварительный анализ ситуации показывает, что многие спутники после этого уже не смогли выйти из безопасного режима и поднять свою орбиту.
SpaceX заявила, что ее спутники «повторно войдут или уже вошли в атмосферу Земли», что фактически положит конец их короткой жизни. Когда эти спутники входят в атмосферу, то они полностью в ней сгорают, их обломки не достигают земной поверхности. SpaceX также заявляет, что они не представляют опасности для других космических аппаратов.
«Мы заметили отсутствие обновлений орбит для самой последней партии Starlink, — написал в своем Twitter Джонатан Макдауэлл, астроном из Гарвард-Смитсоновского астрофизического центра. — Что ж, оказывается, с этим запуском дела пошли не очень хорошо. SpaceX теперь говорит, что повышенное сопротивление атмосферы из-за недавней геомагнитной бури вынудило их перевести спутники в безопасный режим, но. »
Разумеется, 40 потерянных спутников SpaceX не кажутся такой уж катастрофической потерей на фоне 2 тыс. уже выведенных на орбиту, тем более, что всего планируется запустить 12 тыс. или даже больше. Тем не менее, это может иметь серьезные коммерческие последствия, ведь инвесторы могут задуматься над тем, насколько хорошо продуман весь этот проект.
Первоначальное размещение спутников на низких орбитах с их последующим подъемом SpaceX объясняет стремлением избежать появления дополнительного космического мусора. В тех редких случаях, когда какой-либо спутник не проходит первоначальные системные проверки, он довольно быстро сходит с орбиты из-за атмосферного сопротивления. Малая высота развертывания требует дополнительных затрат на топливо, что отражается и на весе спутников, однако SpaceX считает это «правильным решением для поддержания стабильной космической среды» и даже в пресс-релизе, посвященном своей неудаче, старается напомнить о достоинствах своего проекта: «Сходящие с орбиты спутники обеспечивают нулевой риск столкновения с другими спутниками и благодаря своей конструкции быстро разрушаются при входе в атмосферу. Это означает, что не образуется орбитальный мусор и обломки спутников не достигают земной поверхности. Эта уникальная ситуация демонстрирует, как много сделала команда Starlink, чтобы наша система оставалась на переднем крае борьбы с мусором на орбите».
Отмечается также, что SpaceX продолжает тесно сотрудничать с соответствующими американскими службами, осуществляющими контроль космического пространства на основе данных, получаемых от наземных радаров, а также предоставляют все необходимые сведения о своих спутниках.
Ранее астрономы развернули серьезную кампанию против продолжения запуска спутников группировки Starlink, поскольку они мешают астрономическим наблюдениям. В январе американские астрономы, работающие с обзором Zwicky Transient Facility, опубликовали исследование, показывающее, что спутники Starlink добавляют многочисленные полосы на получаемых телескопом изображениях, и эта проблема лишь усугубляется со временем. 2 февраля Международный астрономический союз объявил о создании нового органа — Центра защиты темного и чистого неба — для смягчения негативного воздействия на астрономические наблюдения спутниковых группировок.
Буря столетия: Из-за чего 40 спутников SpaceX "вскипели" на орбите
Потеря огромного количества спутников Starlink — самая крупная в истории запусков. Официальной причиной считается геомагнитная буря, но так ли это на самом деле.
Ракета SpaceX Falcon 9 с 58 спутниками для широкополосной интернет-сети SpaceX Starlink. Фото © Getty Images / Paul Hennessy / NurPhoto
В 2022 году SpaceX Илона Маска поставила перед собой амбициозную цель довести частоту запусков ракет Falcon 9 со спутниками Starlink до одного космического старта в неделю. Первое время всё шло по плану, однако рано утром 9 февраля стало известно, что 40 из 49 спутников Starlink вышли из строя и не включились в работу. В качестве официальной причины компания называет геомагнитную бурю, однако это, скорее всего, не так.
Отслеживать космическую погоду специалисты по запускам начали давно. Чтобы понять, чего ожидать в ближайшее время, можно посмотреть специальный космический прогноз погоды, который рассчитывается примерно так же, как и атмосферный. Изучениями погоды за пределами Земли занимается Физический институт Академии наук им. П.Н. Лебедева. По данным лаборатории рентгеновской астрономии Солнца, геомагнитная обстановка последние три дня была спокойной, а все возмущения магнитосферы были незначительными (на изображении они выделены жёлтым цветом).
Лишь в начале месяца геомагнитные возмущения достигли уровня G1 — самого слабого и наименее опасного для всей электронной аппаратуры, которая может находиться на орбите. G-индекс, которым измеряется опасность бурь, — пятибалльная шкала силы магнитных бурь, которая была введена Национальным управлением океанических и атмосферных исследований США (NOAA) в ноябре 1999 года. Эта шкала отражает интенсивность геомагнитного шторма по уровню воздействия магнитного поля Земли на людей, животных и электронику, а бури подразделяются на уровни от G1 (слабые бури) до G5 (экстремально сильные бури, опасные для функционирования электронных систем и здоровья метеозависимых людей).
Там же, на сайте Физического института Академии наук им. П.Н. Лебедева, можно обнаружить и другие любопытные сведения, например, то, что одна из крупнейших за несколько лет магнитных бурь случилась в ноябре 2021 года. Но если магнитная буря ни при чём, а спутники вышли из строя, в чём может быть причина? Аспирант факультета аэрокосмической техники в Университете Райса Борис Веббер пояснил, что все проблемы ракет Falcon 9 и спутников Starlink давно известны.
Есть мнение, что двигатели «Мерлин» спроектированы как надёжное средство вывода ракеты в идеальных условиях. Но при этом они относительно слабы по своим характеристикам, то есть любое внешнее воздействие — это почти гарантированно авария, пространства для манёвра почти нет. В этом запуске было странно, что орбита была ниже обычной. Вероятно, под геомагнитную бурю они маскируют проблемы со второй ступенью. Что касается схемы вывода спутников, уже несколько раз звучали заявления, что орбита вывода максимально низкая и энергетически затратная, топливо приходится экономить. Всё это привело к тому, что минимального возмущения хватило для, как выражаются в СМИ, выжигания спутников. Как поведут себя спутники, если возмущение будет хотя бы G4, даже спрогнозировать пока нельзя
Аспирант факультета аэрокосмической техники в Университете Райса
Последняя надежда отечественного космоса: Зачем Россия создала убийцу Falcon 9
Вы не понимаете, это другое
Илон Маск. Фото © Getty Images / Yasin Ozturk / Anadolu Agency
Американские специалисты из NOAA заключили, что бури класса G1 происходят примерно 1700 раз за 11 лет, то есть это довольно частое явление. В силу их низкой интенсивности никакой опасности для электроники на орбите Земли нет — простого экранирования и внутренних систем защиты достаточно, чтобы обезопасить спутник от поломки. Но 40 спутников, электроника которых оказалась буквально выжжена сильным излучением, не выкинешь из отчётов, поэтому формальной причиной стал именно геомагнитный шторм. Критики Илона Маска начали шутить в социальных сетях, что причиной выхода из строя 40 спутников мог стать «свет от восходящей Венеры, отразившийся от метеозонда и вызвавший спонтанное воспламенение болотного газа».
Фанаты SpaceX бросились в защиту Маска и стали утверждать, что потеря 40 спутников из 49 — это так называемый бюджетный зазор, когда денег на реализацию того или иного проекта внезапно тратится больше, чем обычно. Адепты «нового космоса» пытаются убедить, что для высокотехнологичных компаний потеря 40 спутников — это ничто, и, с одной стороны, они правы. Каждый спутник Starlink стоит «всего» 500 тыс. долларов, а пакет из 50 аппаратов обходится SpaceX в 25 млн долларов. Для такой компании, как SpaceX, потеря партии спутников — это ничтожно малые расходы. Но с другой стороны, инвесторы и простые учёные уже начали задавать вопросы. Публично в официальной версии потери спутников уже усомнился известный астроном Джонатан Макдауэлл. Он сообщил, что атмосфера «вспухала» и раньше и никто от этого не страдал.
Here I plot the same data against launch date, with the solar F10.7 value overplotted in green (latter data from TS Kelso's @CelesTrak database pic.twitter.com/LcYcbJe2Wg
— Jonathan McDowell (@planet4589) February 9, 2022
Космический энтузиаст и бывший сотрудник Лаборатории космических исследований Малларда в Университете Калифорнии Ричард Коул пояснил, что SpaceX могла запустить спутники на свой страх и риск, а его коллега, физик Аллестер Айвис, заявил, что многие компании, производящие спутники, может ожидать сюрприз.
Мы давно наблюдаем повышенную скорость распада наших спутников. Пока Солнце было относительно спокойным, многие компании экономили на защите спутников и делали их дешевле. Но постепенно до всех начинает доходить, что если у спутника нет никакой защиты от минимального воздействия, то он быстро выйдет из строя. С этим же столкнулись и в SpaceX, но они пока делают вид, что так и должно быть
Российский аналог HAARP
Специалисты по выводу полезной нагрузки на орбиту считают, что почти наверняка в SpaceX изучали данные солнечной активности перед стартом, а на руках у «пусковиков» были все данные. Они могли увеличить перигей и, убрав несколько спутников из специальной кассеты, осуществить успешный вывод. Однако небо в районе пуска внезапно засияло, как во время сильнейшей солнечной бури, и подавляющее большинство спутников просто сгорело.
Поскольку внезапных вспышек на Солнце не происходило, возникает вопрос: какая сила «вскипятила» электронные блоки спутников Starlink? Ионизировать атмосферу до опасного уровня могут две силы. Космические лучи, которые проникают туда просто по ходу «движения», и генераторы ионизирующего излучения, которые изобретались в рамках программ по влиянию на климат. В США такой «ионизатор» называется HAARP. Есть подобный комплекс и в России — он расположен в Нижегородской области и называется «Сура». На сайте НИИ радиофизики сказано, что «установка предназначена для проведения прикладных и фундаментальных исследований верхней атмосферы Земли при наличии возмущений естественного и техногенного происхождения и моделирования условий распространения радиоволн КВ и УКВ диапазонов и ионосферных радиотрасс различной протяжённости». Если говорить простым языком, то комплекс в состоянии искусственно создать геомагнитную бурю повышенной мощности — она может превышать природную в несколько раз. Переживут ли спутники SpaceX настолько мощный и сильный импульс — большой вопрос.
Сведений о том, включался ли комплекс в начале февраля, пока нет, как нет и сведений о том, работал ли в эти дни HAARP. Илон Маск хранит молчание по поводу инцидента, а в SpaceX уже заявили, что во всём виноват геошторм. Если это на самом деле так, то любая, даже минимальная геомагнитная буря может спровоцировать поломку спутников SpaceX прямо на орбите. Но все эти сведения — лишь догадки геофизиков и специалистов в области космонавтики. Ни Илон Маск, ни кто-либо другой официально на этот счёт предпочитают не высказываться.
Геомагнитная буря сдула с орбиты более 40 спутников Илона Маска
Подпишитесь на нашу рассылку ”Контекст”: она поможет вам разобраться в событиях.
Так выглядит группа спутников Starlink, пролетающих над Уругваем
Компания Илона Маска SpaceX подтвердила, что мощная геомагнитная буря уничтожила более 40 ее спутников.
"Согласно предварительному анализу, повышенное сопротивление на малых высотах помешало им выйти из безопасного режима и начать маневрирование по повышению орбиты, и до 40 спутников повторно войдут или уже вошли в атмосферу Земли", — говорится в сообщении SpaceX.
При этом сложившаяся ситуация не представляет никакой угрозы для жителей Земли, заверили в компании: столкновение с другими спутниками, падение обломков и образование космического мусора исключены.
Спутники SpaceX запрограммированы на саморазрушение при повторном входе в атмосферу Земли.
Синоптики объясняют, что геомагнитная буря была вызвана солнечной активностью, в результате чего атмосфера Земли нагревается и расширяется.
Ничего необычного в этом явлении нет, но при определенной интенсивности расширение атмосферы представляет опасность для космических объектов, находящихся на низкой орбите.
По предварительным подсчетам, в общей сложности пострадали 40-49 спутников SpaceX. Речь идет о партии, выведенной на орбиту в минувший четверг в рамках проекта Starlink, цель которого — обеспечить покрытие интернетом почти всей территории планеты.
Что такое Starlink
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Подкаст
Starlink — глобальная спутниковая система, разворачиваемая американской аэрокосмической компанией Илона Маска SpaceX для обеспечения высокоскоростным широкополосным интернетом тех уголков Земли, где он ненадежен, дорог или недоступен.
На орбиту уже запущено около двух тысяч, а всего SpaceX получила разрешение от Федеральной комиссии США по связи на запуск 12 тыс. спутников. Как правило, спутники запускаются партиями по несколько десятков одновременно.
SpaceX — не единственная компания, у которой есть разрешение на создание большой сети коммуникационных спутников. Ее конкуренты — британская OneWeb и американская Amazon.
Проект SpaceX отличается от других, в частности, тем, что его спутники планируется оснастить устройствами для контакта друг с другом, а не только с Землей.
Все эти проекты предусматривают запуск спутников на низкую околоземную орбиту — менее двух тысяч километров от поверхности Земли. Это позволит минимизировать лаг, то есть задержку в передаче данных.
Дальше будет только хуже: за полгода спутникам SpaceX Starlink пришлось совершить 25 тысяч манёвров, чтобы избежать столкновений
Согласно отчёту, поданному SpaceX в FCC (Федеральную комиссию связи США), спутники Starlink были вынуждены отклоняться с прежней траектории 25 299 раз в период с 1 декабря 2022 года по 31 мая 2023 года, чтобы избежать потенциально опасного приближения к другим космическим аппаратам или орбитальному мусору.
Сгенерировано нейросетью Midjourney
Количество необходимых манёвров практически удвоилось по сравнению с прошлым полугодовым отчётным периодом. С момента запуска первого Starlink в 2019 году спутники пришлось передвигать более 50 000 раз, чтобы предотвратить столкновения.
Резкий рост числа манёвров беспокоит экспертов, поскольку он идёт по экспоненциальной кривой, вызывая опасения, что безопасность операций в орбитальной среде может вскоре выйти из-под контроля.
Профессор астронавтики Саутгемптонского университета в Великобритании и эксперт по орбитальной безопасности Хью Льюис отметил:
Сейчас каждые шесть месяцев количество манёвров удваивается. Всего за два года он вырос в 10 раз, и если вы спрогнозируете это, у вас будет 50 000 в течение следующего шестимесячного периода, затем 100 000 в течение следующего, затем 200 000 и так далее.
Если эта тенденция сохранится, к 2028 году спутникам Starlink придётся маневрировать почти миллион раз в полгода, чтобы свести к минимуму риск орбитальных столкновений. И Льюис не ожидает, что рост замедлится в ближайшее время. На данный момент SpaceX развернула около одной трети запланированной группировки первого поколения из 12 тысяч космических аппаратов. Компания запускает более 800 спутников в год, и ожидается, что эта тенденция сохранится в обозримом будущем.