Por qué las tormentas geomagnéticas solares destruyen satélites como SpaceX Starlink

El sol ha estado hibernando, pero se está despertando, y en los próximos años es posible que haya más satélites dañados o destruidos por tormentas solares que nunca.

SpaceX de Elon Musk está sintiendo el pellizco de esa amenaza solar esta semana: la compañía espera perder casi el valor de un lanzamiento completo de los satélites de Internet Starlink después de que una tormenta geomagnética interrumpió la atmósfera de la Tierra y envió alrededor de 40 de las naves espaciales a una muerte prematura y ardiente.

Pero estas tormentas no son infrecuentes, explicaron los expertos en clima espacial a CNBC, y se espera que empeoren en los próximos años. El sol comenzó un nuevo ciclo solar de 11 años en diciembre de 2019 y ahora está alcanzando un "máximo solar" que se espera alcance en 2025.

“La razón por la que [las tormentas solares] no han sido un gran problema es porque, durante los últimos tres o cuatro años, hemos estado en lo que llamamos 'mínimo solar'”, dijo a CNBC la científica investigadora de Aerospace Corp, Tamitha Skov.

En particular, el mínimo solar reciente coincide con un aumento masivo en la cantidad de satélites en órbita terrestre baja. Según un análisis de Bryce Tech, se han lanzado alrededor de 4,000 satélites pequeños en los últimos cuatro años, y la gran mayoría de ellos operan en órbitas bajas.

“Muchas de estas empresas comerciales… no entienden cuán significativamente el clima espacial puede afectar a los satélites, especialmente a estos pequeños satélites”, dijo Skov.

Una tormenta geomagnética proviene del viento solar generado por la actividad del sol. El escudo magnético de la Tierra descarga la energía de la tormenta solar en la atmósfera superior de nuestro planeta y la calienta.

“La mayoría de la gente realmente lo disfruta, y ni siquiera se dan cuenta, porque lo que están disfrutando es una aurora”, dijo Skov.

La Administración Nacional Oceánica y Atmosférica mide las tormentas geomagnéticas en una escala de gravedad creciente de G1 a G5. Se esperaba que la tormenta que destruyó los satélites Starlink la semana pasada fuera un G1, que Erika Palmerio, científica investigadora de Predictive Science, explicó que es menor y "bastante común", y que ocurre hasta 1,700 veces en el ciclo solar de 11 años. .

“El G5 es la tormenta extrema y esos son mucho, mucho más raros. Encontramos alrededor de cuatro de ellos por ciclo”, dijo Palmerio.

Palmerio enfatizó que una tormenta G5 es una amenaza para cosas como las redes eléctricas o las operaciones de naves espaciales, pero no para las personas.

“No hay riesgos para los humanos en tierra con estas tormentas”, dijo Palmerio.

El efecto secundario del salto en la densidad atmosférica es una mayor resistencia a los satélites en órbita terrestre baja, lo que puede reducir la órbita de una nave espacial o, en el caso de los satélites Starlink, hacer que vuelvan a entrar y se quemen.

El aumento de la radiación de las tormentas geomagnéticas también puede dañar las naves espaciales, dijo Palmerio, quemando instrumentos o detectores a bordo.

Skov enfatizó que los satélites Starlink son "muy pequeños" pero tienen grandes paneles solares para la energía, esencialmente dando a cada nave espacial paracaídas "enormes".

“Era una especie de receta para el desastre cuando se trataba de arrastrar”, dijo Skov. “Algunos de nosotros en la comunidad del clima espacial hemos estado hablando de los satélites Starlink que caen del cielo durante años, porque sabíamos que era solo cuestión de tiempo tan pronto como nuestro sol comenzara a activarse nuevamente”.

Además, la atmósfera "esponjosa" de la Tierra significa que no hay una altitud mínima específica en órbita que sea segura, según Skov. Los satélites Starlink destruidos recientemente se encontraban a una altitud de 210 kilómetros recién lanzados. Eso está muy por debajo de la altitud de 550 kilómetros a la que se elevan el resto de los satélites de la red, pero Skov dijo que "el potencial de arrastre" todavía existe en la órbita operativa de Starlink.

Skov y Palmerio enfatizaron que la destrucción debida a las tormentas geomagnéticas ocurre con más frecuencia de lo que comúnmente se piensa, dando ejemplos de eventos solares históricos.

“En 1967, NORAD [el Comando de Defensa Aeroespacial de América del Norte] perdió la conexión con la mitad de su catálogo de satélites debido a una tormenta solar”, dijo Skov, un evento que casi condujo a una guerra nuclear.

Las tormentas en 1989 derribaron la red eléctrica en Quebec, Canadá, detuvieron el comercio en la Bolsa de Valores de Toronto, provocaron un mal funcionamiento de un sensor en el transbordador espacial Discovery durante el vuelo y se acredita como la causa de la caída del satélite Solar Maximum Mission. fuera de órbita.

“Solo estoy rascando la superficie”, dijo Skov, y agregó que también afecta a los sistemas GPS y los teléfonos satelitales “todo el tiempo”.

Las llamadas "Tormentas de Halloween de 2003" causaron algunas de las tormentas geomagnéticas más poderosas registradas hasta la fecha, y Palmerio dijo que el aumento de la radiación causó la destrucción de instrumentos científicos en el espacio que van desde la órbita de la Tierra hasta la superficie de Marte.

La principal diferencia en el ciclo solar actual, en comparación con el anterior que alcanzó su punto máximo en abril de 2014, son los miles de satélites más en la órbita terrestre baja.

“Este es el salvaje oeste”, dijo Skov.