Il numero crescente di satelliti in orbita attorno alla Terra, in particolare costellazioni massicce come Starlink di SpaceX, si trovano ad affrontare una minaccia crescente: le tempeste solari. Sebbene le potenziali interruzioni delle reti di comunicazione siano evidenti, uno studio recente rivela una situazione più complessa: l’attività solare influisce in modo significativo sulle posizioni dei satelliti, aumentando potenzialmente i rischi di collisione e incidendo sulla durata complessiva della vita dei satelliti.
Il numero crescente di satelliti e l’attività solare
Starlink di SpaceX, una mega costellazione progettata per fornire accesso globale a Internet, comprende attualmente oltre 10.000 satelliti dispiegati in orbita. Sebbene circa 1.000 satelliti rientrino regolarmente nell’atmosfera, la vastità della costellazione fa sì che copra quasi l’intero globo. Questa presenza diffusa rende Starlink – e altre grandi costellazioni – altamente suscettibili agli effetti delle tempeste solari.
Una tempesta solare innesca una tempesta geomagnetica, in cui le fluttuazioni nel campo magnetico terrestre vengono create in risposta alle particelle cariche e ai campi magnetici del sole. Lo studio, condotto da Eunju Kang e dai suoi colleghi presso l’Università della California, Irvine, ha studiato l’impatto di una tempesta solare nel maggio 2024 analizzando i dati di localizzazione satellitare disponibili al pubblico.
Cambiamenti orbitali imprevisti
I ricercatori hanno scoperto che durante il picco della tempesta, i satelliti Starlink rivolti verso il sole hanno subito un notevole calo di altitudine, fino a mezzo chilometro. Questa riduzione è causata dall’espansione dell’atmosfera dovuta alla radiazione solare, che crea una maggiore resistenza sui satelliti. L’effetto non era limitato a questi satelliti; Anche quelli vicino ai poli della Terra e sopra l’Anomalia del Sud Atlantico, dove il campo magnetico è più debole, hanno subito un impatto significativo.
Inoltre, lo studio ha rivelato un insolito effetto a cascata: I satelliti, che si basano sulla comunicazione laser in linea di vista per mantenere la rete Starlink, compensano automaticamente i cambiamenti di altitudine nei satelliti vicini utilizzando i propulsori di bordo. Ciò crea un effetto ondulatorio mentre i satelliti si adattano per mantenere la connessione, il che rende la previsione dei loro movimenti ancora più complessa.
Aumento dei rischi di collisione e interruzioni della comunicazione
Questo comportamento inaspettato rappresenta una sfida significativa, poiché le traiettorie imprevedibili dei satelliti aumentano il rischio di collisioni. Oltre ai rischi di collisione, la tempesta solare del maggio 2024 ha anche causato interruzioni di rete segnalate per i clienti Starlink, con gli utenti che hanno riscontrato un picco di “perdita di pacchetti”: i dati non riuscivano a raggiungere la destinazione prevista.
Un problema crescente
Si prevede che la situazione peggiori poiché il numero di satelliti in orbita continua a crescere. Anche il Progetto Kuiper di Amazon e diversi sforzi cinesi stanno sviluppando grandi costellazioni. Nel 2022, una potente tempesta solare ha buttato fuori orbita circa 40 satelliti Starlink lanciati di recente e la ricerca in corso indica che l’aumento dell’attività solare sta accelerando la scomparsa di alcuni satelliti esistenti.
La minaccia incombente dei principali eventi solari
La tempesta del maggio 2024 è stata solo tre volte più debole dell’evento Carrington, la più grande tempesta solare registrata nel 1859. Gli scienziati avvertono che è probabile che una tempesta di quella portata – o anche più grande – si ripeta. Prevedere l’impatto preciso di un simile evento è difficile, poiché la comprensione delle “sottotempeste”, variazioni più piccole nell’atmosfera terrestre, rimane limitata.
Attualmente, i modelli predittivi per la resistenza atmosferica a breve termine causata dall’attività solare sono inadeguati, secondo Scott Shambaugh di Leonid Space. Con il previsto aumento del numero di satelliti, la necessità di strumenti di previsione migliori diventa più cruciale che mai.
Costellazioni come Starlink forniscono inavvertitamente dati preziosi, agendo effettivamente come una vasta rete di sonde di ricerca, dandoci una comprensione unica di come si verificano le variazioni della resistenza atmosferica locale. — Sangeetha Abdu Jyothi, Università della California, Irvine
In conclusione, la crescente dipendenza dalle costellazioni satellitari comporta nuove sfide per quanto riguarda la loro vulnerabilità all’attività solare. Migliorare le nostre capacità predittive e sviluppare strategie di mitigazione sarà essenziale per garantire la sostenibilità e la sicurezza a lungo termine delle infrastrutture spaziali.
