Prošlog su tjedna tri sićušna australska satelita iz Binarnog svemirskog programa Sveučilišta Curtin izgorjela u Zemljinoj atmosferi. To se uvijek događalo. Zapravo, Binar znači "vatrena kugla" na noongarskom jeziku naroda Prvih naroda iz Pertha.
Kada je satelit u niskoj Zemljinoj orbiti (2000 km ili manje), doživljava orbitalni raspad dok se vuče sve bliže i bliže površini, na kraju izgarajući.
Ali ovi kockasti sateliti (CubeSats), poznati kao Binar-2, 3 i 4, ušli su u atmosferu puno prije nego što je prvotno planirano. Trajali su samo dva mjeseca – trećinu očekivanog. To je znatno smanjilo dragocjeno vrijeme za znanost i testiranje novih sustava.
Razlog njihove prerane smrti? Naše Sunce je dalo veliku brzinu, a binarni sateliti nisu jedina žrtva. Nedavna visoka solarna aktivnost uzrokuje neočekivanu glavobolju satelitskim operaterima u posljednjih nekoliko godina, a samo se povećava.
Zašto je Sunce tako aktivno?
Solarna aktivnost uključuje pojave kao što su sunčeve pjege, solarne baklje i solarni vjetar – tok nabijenih čestica koji teče prema Zemlji.
Ova aktivnost je proizvod Sunčevog stalno promjenjivog magnetskog polja, a otprilike svakih 11 godina ono se potpuno preokrene. Na sredini ovog ciklusa solarna aktivnost je najveća.
Iako je ovaj ciklus poznat, specifičnu solarnu aktivnost teško je predvidjeti – dinamika je složena, a predviđanje sunca tek je u povojima.
U posljednjih nekoliko mjeseci pokazatelji solarne aktivnosti bili su više od jedan i pol puta veći od predviđanja za ovu točku u tekućem ciklusu, označenom kao 25. solarni ciklus.
Utjecaj svemirskog vremena
Svemirsko vrijeme odnosi se na učinke na okoliš koji potječu izvan naše atmosfere (uglavnom Sunca). Utječe na nas na Zemlji na različite primjetne i neprimjetne načine.
Najočitija je prisutnost aurore. Posljednjih nekoliko mjeseci aurore su vidljive daleko intenzivnije i bliže ekvatoru nego u posljednja dva desetljeća. To je izravan rezultat povećane sunčeve aktivnosti.
Svemirsko vrijeme, a posebno solarna aktivnost, također stvara dodatne izazove za satelite i satelitske operatere.
Veća solarna aktivnost znači više solarnih baklji i jači solarni vjetar – što rezultira većim protokom nabijenih čestica koje mogu oštetiti ili poremetiti električne komponente na satelitima.
To također znači povećanje ionizirajućeg zračenja, što za posljedicu ima veću dozu za astronaute i pilote, te potencijalne smetnje u radiokomunikacijama na velikim udaljenostima.
Ali za satelite u niskoj Zemljinoj orbiti, najkonzistentniji učinak solarne aktivnosti je da se dodatna energija apsorbira u vanjsku atmosferu, uzrokujući njezino baloniranje prema van.
Kao rezultat toga, svi sateliti udaljeni manje od 1000 km od Zemlje doživljavaju značajno povećanje atmosferskog otpora. To je sila koja remeti njihovu orbitu i uzrokuje njihov pad prema površini planeta.
Značajni sateliti u ovoj regiji uključuju Međunarodnu svemirsku postaju i konstelaciju Starlink. Ovi sateliti imaju potisnike koji neutraliziraju ovaj učinak, ali te korekcije mogu biti skupe.
Niska Zemljina orbita također sadrži mnoge sveučilišne satelite, poput Binary CubeSats. Kockasti sateliti rijetko su opremljeni alatima koji mogu prilagoditi njihovu visinu, tako da su u potpunosti prepušteni na milost i nemilost svemirskom vremenu.
Šta se dogodilo Binaru?
Binarni svemirski program satelitski je istraživački program koji djeluje na Sveučilištu Curtin. Cilj mu je unaprijediti naše razumijevanje Sunčevog sustava i smanjiti barijeru za rad u svemiru.
Program je započeo s radom sa svojim prvim satelitom, Binar-1, u rujnu 2021. To je bilo manje od godinu dana u 25. solarnom ciklusu kada je solarna aktivnost bila relativno niska.
U tim uvjetima kockasti satelit od deset centimetara startao je na visini od 420 km i preživio puna 364 dana u orbiti.
Naknadna misija programa – Binar-2, 3 i 4 – bila su tri CubeSata jednake veličine. Međutim, očekivalo se da će trajati otprilike šest mjeseci zbog dodatne površine od novih solarnih nizova koji se mogu postaviti i predviđenog povećanja solarne aktivnosti.
Umjesto toga, izdržali su samo dva mjeseca prije nego što su izgorjeli. Dok su kockaste satelitske misije relativno jeftine, prerani završetak misije uvijek će biti skup. Ovo još više vrijedi za komercijalne satelite, naglašavajući potrebu za preciznijim predviđanjem vremena u svemiru.
Dobra vijest je da će se Sunce opet smiriti. Unatoč trenutnoj neočekivano visokoj solarnoj aktivnosti, vjerojatno će se usporiti do 2026., a očekuje se da će se vratiti na solarni minimum 2030. godine.
Iako to nije bio izričit cilj misije, Binarni svemirski program sada je dirljivo pokazao dramatične učinke solarne aktivnosti na svemirske operacije.
Iako je prerani gubitak Binar-2, 3 i 4 bio nesretan, rad na budućim misijama je već započeo. Očekuje se da će lansirati u daleko popustljivije svemirsko vrijeme.
