Спутники более подвержены риску из-за высокоскоростного солнечного ветра, чем из-за крупной геомагнитной бури, согласно новому британско-американскому исследованию, опубликованному на этой неделе в Journal Space Weather.
Исследователи, изучающие риски космической погоды для орбитальных спутников, рассчитали уровни электронного излучения в пределах радиационных поясов Ван Аллена. Эта зона в форме кольца-бублика обертывается вокруг Земли, задерживая заряженные частицы. Геостационарная орбита лежит внутри радиационных поясов Ван Аллена
Исследование, в ходе которого анализировались многолетние спутниковые данные, показало, что уровни электронного излучения на геостационарной орбите могут оставаться исключительно высокими в течение 5 дней и более, даже после того, как скорость солнечного ветра утихла. В результате электронные компоненты спутников могут зарядиться до опасно высокого уровня и выйти из строя.
Профессор Ричард Хорн, ведущий автор исследования, сказал:
До сих пор мы думали, что наибольшую опасность для орбитальных спутников представляют геомагнитные бури. Наше исследование построило реалистичное наихудшее событие, изучив явления космической погоды, вызванные высокоскоростным солнечным ветром, идущим от Солнца и ударяющим Мы были удивлены, обнаружив, насколько высокими могут быть уровни электронного излучения».
Это новое исследование особенно интересно для спутниковой индустрии. Профессор Хорн продолжает:
Быстрый солнечный ветер более опасен для спутников, потому что геомагнитное поле простирается за пределы геостационарной орбиты, а уровни излучения электронов повышены по всей орбите - во время сильной геомагнитной бури поле искажается, а пик уровней излучения приближается к Земля.
Электронные компоненты спутников обычно защищают от электростатических зарядов, заключая их в металлический экран. Вам пришлось бы использовать около 2,5 мм алюминия, чтобы уменьшить зарядку до безопасного уровня - намного больше, чем используется в настоящее время. На геостационарной орбите находится более 450 спутников, поэтому в худшем случае мы ожидаем, что многие спутники будут сообщать о неисправностях и высокой вероятности отключения обслуживания и полной потери спутников».
Д-р Найджел Мередит, соавтор исследования, сказал:
"Несколько лет назад мы рассчитали уровни электронного излучения для события космической погоды, которое происходит 1 раз в 150 лет, используя статистические методы. В этом исследовании используется совершенно другой подход, но он дает очень похожий результат и подтверждает, что риск повреждения настоящий."
Солнечный ветер - это поток частиц и магнитного поля, утекающий от Солнца. Он обтекает магнитное поле Земли и возбуждает так называемые «хоровые» плазменные волны вблизи геостационарной орбиты. Волны хора ускоряют электроны и образуют радиационные пояса Ван Аллена. Волны хоруса также распространяются вдоль геомагнитного поля в полярные регионы, где они обнаруживаются на земле на исследовательской станции Галлея в Антарктиде.