犹他州洛根——新的太阳活动周期可能比预测的要强,这对小型卫星运营商将其航天器保持在轨道上并正常运行提出了挑战。
在 8 月 8 日举行的第 36 届小型卫星会议上,安全世界基金会组织的一次小组讨论中,一位太空气象专家警告说,过去几年相对温和的状况正在结束。
美国国家海洋和大气局空间天气预报中心 (SWPC) 的空间科学家方子伟说:“过去两年你经历了什么都无关紧要。” “无论你在过去两年学到什么,都不会在未来五年内应用。”
太空天气活动增加的一个影响是,随着风暴加热并扩大上层大气,增加其密度,对卫星造成更大的阻力。 这在 2 月份得到了说明,当时太阳风暴导致 49 颗新发射的 SpaceX Starlink 卫星中的 38 颗重新进入,而这些卫星的推进器无法克服风暴造成的增强的大气阻力。
“那场风暴实际上是我们目录中的一场小风暴。 这不是一场巨大的风暴,”她说。 SWPC 一直在与 SpaceX 合作研究该事件,包括怎样更好地利用空间天气模型来预测大气状况,而不是影响卫星。 一篇总结这些发现的论文将很快在期刊上发表。
除了评估模型,她说 SpaceX 还提供来自其 Starlink 卫星的轨道数据。 “我们正试图了解怎样利用这些数据来改进密度估计。”
增加的大气阻力也对空间交通管理产生影响。 “一场风暴过后,两天之内,一切都变得无处不在,”她说,因为卫星和碎片之间的阻力效应各不相同。 “那是开始担心碰撞的时候了。”
太阳活动的这种上升不仅与发射的卫星数量的急剧增加相吻合,而且还发生在之前的 11 年周期(空间科学家称为第 24 周期)之后,该周期相对温和。 这意味着许多卫星运营商没有经历过活跃太阳的影响。
新的第 25 周期在本世纪中期达到顶峰,似乎可能更加活跃。 “如果你看看今年年初,事情就非常疯狂。 我们几乎每周都会发生一次太阳耀斑,”她说。 当前周期的趋势高于预测,增加了未来几年发生更多、更强大的太阳风暴的机会。 “我们已经远远超出了我们目前的预测。”
太阳风暴还会扰乱卫星运行,甚至损坏组件。 这可能会影响尤其是小型卫星,这些小型卫星通常使用商业现货 (COTS) 电子产品,这些电子产品比更昂贵且订购时间更长的辐射硬化组件更容易受到太阳活动的影响。
会议上的行业官员表示,他们尚未注意到由于对太阳活动增加的担忧,公司和组织从 COTS 转向用于小型卫星的抗辐射电子设备的任何重大转变。 他们说,卫星运营商的一种选择是在关键子系统上使用抗辐射组件,并在其他可以处理偶尔中断的系统上保留 COTS 组件。
方说,卫星运营商不能忽视太阳风暴的影响。 “我们都意识到太空环境的影响,你的卫星将怎样减轻这种辐射环境以及你将怎样减轻阻力效应,这一点非常重要。”