A Föld körüli pálya egyre inkább hasonlít egy forgalmas autópályára csúcsidőben, ahol a balesetek kockázata folyamatosan nő. Ezt a helyzetet tovább bonyolítja egy olyan kozmikus tényező, amelyre csak az utóbbi időben kezdtek el jobban odafigyelni a tudósok: csillagunk, a Nap szeszélyes viselkedése. Egy friss, bár még lektorálás előtt álló tanulmány, amely az arXiv preprint adatbázisban jelent meg, újabb adatokat szolgáltat arra nézve, hogy a fokozódó naptevékenység milyen komoly hatással van különösen az alacsony Föld körüli pályán (LEO) keringő műholdak élettartamára és viselkedésére.
A probléma középpontjában nagyrészt a Starlink műholdflotta áll, amely több ezer eszközzel biztosít internet-hozzáférést világszerte. Miközben a Nap éppen aktuális, 11 éves ciklusának maximumához közeledik, egyre gyakoribbak és erősebbek a napkitörések és az ezek által kiváltott geomágneses viharok. Ezek a jelenségek jelentősen befolyásolják bolygónk felső légkörének sűrűségét. Amikor egy ilyen vihar eléri a Földet, a légkör külső rétegei felmelegszenek és kitágulnak. Ennek közvetlen következménye a műholdakra ható légköri ellenállás megnövekedése.
Egy kutatócsoport, melynek élén Denny Oliveira, a NASA Goddard Űrközpontjának tudósa áll, részletesen vizsgálta a 2020 és 2024 között a Föld légkörébe visszatért Starlink műholdak sorsát. Ebben az időszakban nem kevesebb, mint 523 ilyen eszköz fejezte be földi küldetését. A kutatók statisztikai elemzésekkel támasztották alá, hogy az intenzív naptevékenységgel jellemzett periódusokban a műholdak a tervezettnél átlagosan 10-12 nappal korábban léptek be a légkörbe. Ez a látszólag csekély időbeli különbség komoly kihívások elé állíthatja az üzemeltetőket, például a SpaceX-et, abban a tekintetben, hogy az eszközök visszatérése mennyire kontrolláltan történik.
A légkörbe való korábbi belépés mellett a kutatás egy másik érdekes, bár további vizsgálatokat igénylő aspektusra is rávilágított: a belépési sebességre. Felmerült, hogy a gyorsabb magasságvesztés és a légkörbe történő hirtelenebb belépés paradox módon növelheti annak esélyét, hogy a műhold egyes darabjai nem égnek el teljes mértékben, hanem elérik a Föld felszínét. Ez azért lehetséges, mert a rövidebb ideig tartó, de intenzívebb légköri súrlódás nem feltétlenül elegendő a teljes megsemmisüléshez, különösen a nagyobb, sűrűbb alkatrészek esetében. Ez a potenciális kockázat tovább növeli az űrszemét problémáját, amely már így is komoly fejtörést okoz az űrügynökségeknek és a műholdüzemeltetőknek.
Az alacsony Föld körüli pályán keringő objektumok számának drámai növekedése, kombinálva a Nap kiszámíthatatlanabbá váló viselkedésével, új korszakot jelent az űrbiztonság területén. A műholdak közötti ütközések esélye is növekszik, ahogy a sűrűbb légkör „lefelé húzza” őket, módosítva pályájukat. Nem csupán az egyes műholdak elvesztése jelent problémát, hanem az ütközések során keletkező újabb törmelékfelhők is, amelyek tovább súlyosbítják a helyzetet, potenciálisan veszélyeztetve más működő műholdakat és akár emberes űrküldetéseket is.
A jövőbeli megoldásoknak többirányúnak kell lenniük: pontosabb naptevékenység-előrejelzésekre, a műholdak ellenállóbb tervezésére, fejlettebb pályakövető rendszerekre és hatékonyabb stratégiákra van szükség az elhasználódott műholdak biztonságos eltávolítására. Az olyan kutatások, mint Denny Oliveira és csapatáé, kulcsfontosságúak ahhoz, hogy megértsük ezeket az összetett kölcsönhatásokat, és felkészülhessünk a Föld körüli térség biztonságos és fenntartható használatának kihívásaira. A tét nem kicsi: a modern társadalmunk számos alapvető szolgáltatása – a kommunikációtól a navigáción át a tudományos adatgyűjtésig – függ ezektől a keringő eszközöktől.
