Οι δορυφόροι σε χαμηλή τροχιά της Γης (LEO) μπορούν να αποκλίνουν εκατοντάδες χιλιόμετρα από την αναμενόμενη τροχιά τους σε κακές καιρικές συνθήκες στο διάστημα. Το πρόβλημα επηρεάζει τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό, τον Διαστημικό Σταθμό Tiangong της Κίνας και πολλούς δορυφόρους παρατήρησης της Γης που απαιτούν ακριβή θέαση του πλανήτη μας.
Οι ειδικοί λένε ότι αυτή η αβεβαιότητα θέσης αυξάνει τον κίνδυνο επικίνδυνων τροχιακών συγκρούσεων που απειλούν να κάνουν τα πράγματα χειρότερα Πρόβλημα με διαστημικά σκουπίδια και να κάνουν τον χώρο γύρω από τη γη επισφαλή.
«Σε υψόμετρο 500 χιλιομέτρων [310 miles]μπορούμε να καθορίσουμε τη θέση μας Δορυφόροι με ακρίβεια 2 εκατοστών [0.8 inches]Ο Alex Saltman, Διευθύνων Σύμβουλος της δορυφορικής εταιρείας GeoOptics με έδρα την Καλιφόρνια, η οποία κάνει μετεωρολογικές μετρήσεις της ανώτερης ατμόσφαιρας της Γης, είπε στο Space.com. «Αλλά σε χαμηλότερα υψόμετρα γίνεται μεγάλο πρόβλημα».
Σχετίζεται με: Διαστημικός καιρός: τι είναι και πώς προβλέπεται;
Όσο χαμηλότερη είναι η τροχιά, τόσο μεγαλύτερη είναι η ανακρίβεια. Αυτό συμβαίνει επειδή ο διαστημικός καιρός επηρεάζει την πυκνότητα της ανώτερης ατμόσφαιρας της Γης. Επειδή η ατμοσφαιρική πυκνότητα μειώνεται φυσικά με το υψόμετρο, οι διακυμάνσεις που προκαλούνται από τις διαστημικές καιρικές συνθήκες είναι μεγαλύτερες πιο κοντά στο σπίτι Γη. Όσο μεγαλύτερη είναι η πυκνότητα, τόσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση που αντιμετωπίζουν οι δορυφόροι, επιβραδύνοντάς τους και αναγκάζοντάς τους να βυθιστούν προς τη Γη. Στο χαμηλότερο υψόμετρο, οι δορυφόροι μπορούν να αποκλίνουν εκατοντάδες χιλιόμετρα από τις προβλεπόμενες τροχιές τους εάν είναι πολύ μακριά Ηλιακός άνεμος Χτυπήματα από τον ήλιο, είπε ο David Vallado, ανώτερος αστροδυναμικός στο Commercial Space Operations Centre (COMSPOC), στο Space.com.
Τα υψόμετρα περίπου 400 km και κάτω είναι τα χειρότερα επηρεασμένα. Είναι ακριβώς σε αυτές τις τροχιακές περιοχές που πετούν μερικά από τα πιο πολύτιμα διαστημόπλοια. ο Διεθνής Διαστημικός Σταθμός περιφέρεται 250 μίλια πάνω από τη γη και Τιανγκόνγκ είναι ελαφρώς υψηλότερο στα 260 μίλια (425 km). Οι ερευνητές παρακολουθούν ολοένα και περισσότερο αυτές τις πολύ χαμηλές τροχιές της Γης, καθώς παρέχουν λεπτομερείς απόψεις της Γης και βρίσκονται σε εξέλιξη σχέδια για νέες αποστολές σε αυτό το διάστημα.
«Όσο πιο βαθιά πηγαίνετε στην ατμόσφαιρα, τόσο καλύτερα μπορείτε να κάνετε ορισμένες μετρήσεις», είπε ο Saltman. «Για παράδειγμα, οι μετρήσεις με ραντάρ γίνονται καλύτερες όσο χαμηλότερα μπορείς να τις πάρεις».
Όταν οι δορυφόροι τελειώνουν από καύσιμα για να διατηρήσουν το υψόμετρο τους, αρχίζουν να κινούνται προς τα κάτω. Καθώς ταξιδεύουν, περνούν από αυτήν την περιοχή υψηλότερης αβεβαιότητας, αποτελώντας απειλή για τα επιχειρησιακά διαστημόπλοια.Οι τροχιές δορυφόρων και κομματιών διαστημικών απορριμμάτων προσδιορίζονται πολλές μέρες νωρίτερα χρησιμοποιώντας μετρήσεις από επίγεια ραντάρ και οπτικούς αισθητήρες. Αλλά μια ισχυρή έκρηξη ηλιακού ανέμου από τον Ήλιο μπορεί να καταστρέψει εντελώς αυτές τις προβλέψεις. Αυτό δημιουργεί προκλήσεις για τους χειριστές διαστημικών σκαφών καθώς αγωνίζονται να προσδιορίσουν πόσο κοντά μπορεί να φτάσει το διαστημόπλοιό τους σε άλλα αντικείμενα.
«Είναι μια τελική απάντηση γιατί ο χειριστής πρέπει να αποφασίσει αν θα εκτελέσει ή όχι έναν ελιγμό αποφυγής σύγκρουσης», δήλωσε στο Space.com ο Dan Oltrogge, επικεφαλής επιστήμονας της COMSPOC. «Αν αποφασίσουν να κάνουν ελιγμούς και Διαστημικός καιρός Αλλαγές, που αλλάζουν τα προφίλ αντίστασης και πού και πόσο κοντά έρχονται τα πράγματα μαζί. Θα μπορούσε να αναιρέσει τον ελιγμό και στην πραγματικότητα να αυξήσει τον κίνδυνο».
Σχέδιο δορυφορικών χειριστών Ελιγμοί αποφυγής σύγκρουσης αρκετές μέρες και πολλές τροχιές εκ των προτέρων. Αλλά οι μετεωρολόγοι του διαστήματος έχουν πολύ περιορισμένη κατανόηση γι’ αυτό Ο ήλιος θα το κάνει στη συνέχεια. Εξώθηση μάζας στεφανιαίουs (CME) – τεράστιες εκρήξεις υπερθερμασμένου πλάσματος από την ανώτερη ατμόσφαιρα του ήλιου – εκρήγνυνται από ηλιακές κηλίδες χωρίς προειδοποίηση και χρειάζονται δύο ή τρεις ημέρες για να φτάσουν στη Γη. Επιπλέον, οι επιστήμονες γενικά δεν μπορούν να μετρήσουν τη δύναμη ενός CME παρά μόνο 30 λεπτά πριν χτυπήσει τον πλανήτη, όταν περάσει περίπου 900.000 μίλια (1,5 εκατομμύριο χιλιόμετρα) από το Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), μια κοινή ερευνητική εγκατάσταση. από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος και το διαστημόπλοιο που λειτουργεί η NASA. από τη Γη.
“Εάν έχετε μια προειδοποίηση που είναι μια ώρα νωρίτερα, αυτή πιθανότατα δεν είναι αρκετή για να διατηρήσετε τη διοίκηση και τον έλεγχο για να σχεδιάσετε τον ελιγμό”, είπε ο Βαγιάδο.
Σχετίζεται με: Ο άγριος ηλιακός καιρός κάνει τους δορυφόρους να πέσουν εκτός τροχιάς. Μόνο χειρότερα θα γίνει.
ΠΑΡΟΜΟΙΕΣ ΑΝΑΡΤΗΣΕΙΣ:
— Το σύνδρομο Kessler και το πρόβλημα των διαστημικών συντριμμιών
– Μια καλύτερη διαστημική πρόγνωση καιρού θα μπορούσε να είχε σώσει τους δορυφόρους SpaceX Starlink από μια ηλιακή καταιγίδα
– Η προγραμματισμένη αποστολή της NASA στην «αγνοόσφαιρα» θα μπορούσε να βελτιώσει τις διαστημικές προγνώσεις καιρού
Και δεν είναι μόνο η καθημερινή συμπεριφορά του ήλιου που δεν είναι καλά κατανοητή, πρόσθεσε ο Valllado. Ο αριθμός των ηλιακών κηλίδων, Ηλιακές λάμψεις και τα CME που προέρχονται από το αστέρι ποικίλλουν σε μεγαλύτερα χρονικά διαστήματα, μετά από έναν κύκλο περίπου 11 ετών που κυμαίνεται από το ελάχιστο στο μέγιστο στο επόμενο ελάχιστο. Το πρόβλημα είναι ότι κάθε ηλιακός κύκλος έχει διαφορετική ισχύ και επομένως οι χειριστές διαστημικών σκαφών δεν μπορούν να προγραμματίσουν εκ των προτέρων επειδή δεν μπορούν να προβλέψουν πόσο κακός θα είναι ο καιρός στο διάστημα κατά την επόμενη αποστολή τους. Ένας πιο ενεργός κύκλος σημαίνει ότι το διαστημόπλοιο αντιμετωπίζει μεγαλύτερη αντίσταση αέρα και ως εκ τούτου τελειώνει από καύσιμα και εκτρέπεται πιο γρήγορα. Οι διαφορές μπορεί να είναι σημαντικές.
«Γενικά, σχεδιάζουμε μια πενταετή διάρκεια ζωής για τους δορυφόρους», είπε ο Saltman. «Αλλά ποικίλλει. Είναι απίθανο να διαρκέσει λιγότερο από τρία χρόνια, αλλά με τις παραλλαγές». [in solar activity] μπορεί να χρειαστούν έως και 10 ή 12 χρόνια».
Ο Saltman πρόσθεσε ότι η GeoOptics έχασε έναν επιχειρησιακό δορυφόρο λόγω του διαστημικού καιρού. Ο Drag δεν ήταν ο ένοχος σε αυτήν την περίπτωση. Η αυξημένη ακτινοβολία που προκλήθηκε από τον ηλιακό άνεμο κατέστρεψε τα ηλεκτρονικά του δορυφόρου.
«Είναι δύσκολο να πούμε αν ο κύκλος των ηλιακών κηλίδων ήταν υπεύθυνος, αλλά δεν έχουμε ξαναδεί προβλήματα όπως αυτό», είπε ο Saltman.
Οι επιστήμονες αναμένουν ότι το τρέχον Ηλιακός κύκλος, το 25ο από τότε που ξεκίνησαν τα ρεκόρ, θα κορυφωθεί στο τέλος του τρέχοντος έτους. Από την τελευταία αιχμή το 2014, ο αριθμός των δορυφόρων σε τροχιά έχει επταπλασιαστεί. Το διάστημα γύρω από τη Γη είναι τώρα πιο πολυσύχναστο από ποτέ και δεκάδες νέες διαστημικές εταιρείες που έχουν συμμετάσχει στον αγώνα από τότε που ο καιρός στο διάστημα ήταν τόσο σοβαρός, πρέπει να μάθουν να ζουν με αυτό. Οι επιστήμονες του διαστημικού καιρού και οι ειδικοί στην πρόβλεψη δορυφορικής τροχιάς εργάζονται σκληρά για να βοηθήσουν. Αλλά τα πράγματα θα μπορούσαν να γίνουν λίγο δύσκολα τα επόμενα χρόνια.