Slunce jako nečekaný pomocník: Jak jeho cyklus urychluje zánik vesmírného odpadu na oběžné dráze

Nízká oběžná dráha Země (LEO) se stává stále přeplněnějším místem. V posledních letech příchod megasatelitních konstelací, jako je Starlink od SpaceX, exponenciálně zvyšuje množství satelitů a orbitálního odpadu. Vše, co se dostane nahoru, se však nakonec musí vrátit dolů.

Nízká oběžná dráha Země (LEO) se stává stále přeplněnějším místem. V posledních letech příchod megasatelitních konstelací, jako je Starlink od SpaceX, exponenciálně zvyšuje množství satelitů a orbitálního odpadu. Vše, co se dostane nahoru, se však nakonec musí vrátit dolů. Nová studie se zaměřuje na sluneční aktivitu jako prediktor rychlosti těchto návratů.

Již dříve bylo známo, že rychlost návratů objektů z oběžné dráhy stoupá v blízkosti maxima slunečního cyklu. V této době se totiž vnější atmosféra Země v reakci na zvýšené vesmírné počasí rozpíná a satelity na nízké oběžné dráze zažívají zvýšený odpor. Tato nová studie, publikovaná v časopise Frontiers in Astronomy and Space Sciences, je však unikátní tím, že sledovala objekty vesmírného odpadu po dlouhou dobu, konkrétně téměř 40 let, pokrývající sluneční cykly 22, 23, 24 a začátek 25. Slunce prochází jedenáctiletým cyklem od jednoho maxima k druhému, během něhož dochází k více erupcím a je pozorováno více slunečních skvrn. Mezi sledovanými objekty byl i historický satelit Explorer 7.

Výzkumníci zdůrazňují, že ačkoliv je vliv sluneční aktivity na odpor satelitů dobře rozpoznán, systematické zkoumání jejího dlouhodobého dopadu na orbitální rozpad vesmírného odpadu dosud chybělo. Rychlá expanze vesmírného sektoru a odpovídající nárůst populace vesmírného odpadu činí pochopení dlouhodobých hnacích sil orbitálního rozpadu stále důležitějším. Studie identifikovala jako hlavní trend roli emisí extrémního ultrafialového (EUV) záření při urychlování orbitálního rozpadu. Když počet slunečních skvrn překročí klíčovou dvoutřetinovou hranici, EUV záření prudce stoupá, což spouští přechodovou hranici, za níž vesmírný odpad zažívá větší odpor. Geometrická aktivita hraje podle studie pouze sekundární roli. Zajímavostí je, že dva objekty sledované ve vysokých polárních drahách se zdály být vůči dopadům špičkového toku EUV imunní, což naznačuje buď omezení studie, nebo oblasti, kde je účinek minimalizován.

Informace z této studie mají klíčovou operační hodnotu a mohou pomoci plánovačům identifikovat období, kdy rychlost rozpadu může být na svém vrcholu. Posádkové stanice, jako je Mezinárodní vesmírná stanice (ISS) a čínská Tiangong, musí provádět rutinní manévry, aby se vyhnuly vesmírnému odpadu. Například Starlink od SpaceX provedl v první polovině roku 2024 více než 50 000 manévrů pro vyhýbání se kolizím, aby udržel svou megasatelitní konstelaci. Pochopení toho, jak vesmírné počasí ovlivňuje prostředí nízké oběžné dráhy Země, je nyní důležitější než kdy jindy, když do vesmíru umísťujeme stále více satelitů.