طوفان‌های خورشیدی عمر ماهواره‌های استارلینک را کاهش می‌دهند

طوفان‌های خورشیدی عمر ماهواره‌های استارلینک را کاهش می‌دهند

دانشمندان هشدار داده‌اند که افزایش فعالیت‌های خورشیدی می‌تواند ماهواره‌های استارلینک، متعلق به شرکت اسپیس‌ایکس تحت مالکیت ایلان ماسک، را زودتر از موعد به سمت زمین بازگرداند. این یافته‌ها در قالب پژوهشی جدید منتشر شده که تأکید دارد تشدید طوفان‌های خورشیدی نه‌تنها عمر ماهواره‌ها را کاهش می‌دهد، بلکه ممکن است احتمال برخورد زباله‌های فضایی با سطح زمین را نیز بالا ببرد. از آنجایی که مدار پایین زمین با رشد پروژه‌های عظیم ماهواره‌ای مانند استارلینک شلوغ‌تر شده است، نیاز به داده‌های دقیق‌تر در خصوص اثرات آب‌و‌هوای فضایی بیش از پیش احساس می‌شود.

به گزارش رسانه اخبار فناوری تک فاکس، در سال‌های اخیر، با نزدیک شدن خورشید به اوج فعالیت‌های خورشیدی در چرخه یازده‌ساله‌اش، شدت و فراوانی طوفان‌های خورشیدی به‌طور چشمگیری افزایش یافته است. در همین بازه زمانی، استقرار گسترده ماهواره‌های منظومه استارلینک در مدار، توجه محققان را به خود جلب کرده است. یک تیم پژوهشی به سرپرستی دنی اولیویرا از مرکز پروازهای فضایی گادرد ناسا، روند ورود مجدد ماهواره‌های استارلینک به جو زمین را از سال ۲۰۲۰ تا ۲۰۲۴ ردیابی کرده‌اند؛ بازه‌ای که با مرحله رشد چرخه فعلی خورشیدی همزمان بوده است. این تیم با استفاده از روش‌های آماری، تأثیر مستقیم فعالیت‌های خورشیدی و ژئومغناطیسی را بر کاهش ارتفاع مداری ماهواره‌ها بررسی کرده است.

براساس یافته‌های این تیم، فعالیت‌های ژئومغناطیسی که در نتیجه فوران‌های خورشیدی در جو فوقانی زمین رخ می‌دهند، باعث گرم شدن و انبساط جو می‌شوند. این فرآیند به‌طور مستقیم کشش جوی را افزایش داده و موجب می‌شود ماهواره‌های استارلینک زودتر از موعد وارد جو شوند. دنی اولیویرا توضیح می‌دهد که هر ماهواره به‌طور متوسط برای ماندگاری پنج‌ساله در مدار طراحی شده، اما در شرایط وقوع طوفان‌های ژئومغناطیسی شدید، عمر عملیاتی آنها می‌تواند بین ۱۰ تا ۱۲ روز کاهش یابد. این کاهش عمر، اگرچه به‌ظاهر اندک به نظر می‌رسد، اما برای شرکت‌هایی مانند اسپیس‌ایکس که بر اساس محاسبات دقیق مدارها را مدیریت می‌کنند، چالش‌برانگیز خواهد بود.

علاوه بر کاهش طول عمر، افزایش کشش جوی می‌تواند به بازگشت کنترل‌نشده ماهواره‌ها بینجامد؛ امری که احتمال برخورد قطعات زباله فضایی با سطح زمین را افزایش می‌دهد. اولیویرا تأکید می‌کند که در برخی موارد، سرعت بالاتر ورود مجدد می‌تواند از میزان تعامل حرارتی و اصطکاکی با جو بکاهد و به‌طور متناقض، احتمال رسیدن بقایای ماهواره به سطح زمین را بیشتر کند. هرچند این مطالعه مستقیماً خطرات ناشی از زباله‌های فضایی را بررسی نکرده، اما فرضیه مطرح‌شده نیازمند تحقیقات تکمیلی است تا نتایج آن به دقت تأیید شود.

در طراحی اولیه، استارلینک‌ها به‌گونه‌ای ساخته شده‌اند که هنگام ورود مجدد، به‌طور کامل بسوزند و اثری از خود به جا نگذارند. با این حال، تجربه سال ۲۰۲۴ نشان داد که این فرایند همواره با موفقیت کامل همراه نیست. در همان سال، قطعه‌ای از یک ماهواره استارلینک با وزن ۲.۵ کیلوگرم در منطقه‌ای کشاورزی در استان ساسکاچوان کانادا سقوط کرد. شرکت اسپیس‌ایکس در واکنش به این رویداد اعلام کرد که احتمال سقوط قطعات به سطح زمین وجود دارد، اما این رویداد را فاقد تهدید جدی برای انسان‌ها در خشکی، دریا یا هوا دانست.

بر اساس اطلاعات ارائه‌شده توسط جاناتان مک‌داول، اخترفیزیکدان دانشگاه هاروارد که یکی از ردیابان برجسته فعالیت‌های ماهواره‌ای است، بیش از ۷۵۰۰ ماهواره استارلینک هم‌اکنون در مدار زمین قرار دارند. اسپیس‌ایکس قصد دارد این تعداد را تا سقف ۴۲ هزار ماهواره افزایش دهد؛ عددی که در صورت تحقق، فضای اطراف زمین را بیش از هر زمان دیگری شلوغ خواهد کرد. این برنامه‌ریزی عظیم در حالی انجام می‌شود که هزاران ماهواره دیگر نیز توسط شرکت‌های رقیب در مدار قرار گرفته‌اند یا در حال برنامه‌ریزی برای پرتاب هستند.

اولیویرا در پایان خاطرنشان کرد که هیچ‌گاه در تاریخ بشر، این حجم از ماهواره به‌صورت همزمان در مدار زمین حضور نداشته است. او گفت: «ما اکنون در نقطه‌ای قرار داریم که هر هفته شاهد ورود دوباره چندین ماهواره به جو زمین هستیم و به‌زودی ممکن است این فرایند به فعالیتی روزانه تبدیل شود.» وی تأکید کرد که درک بهتر تأثیرات آب‌و‌هوای خورشیدی بر دوام و بازگشت ماهواره‌ها، به‌ویژه در شرایطی که مدار زمین به‌طور فزاینده‌ای در حال شلوغ شدن است، بیش از هر زمان دیگری اهمیت دارد.