Pourquoi les tempêtes géomagnétiques solaires détruisent des satellites comme SpaceX Starlink

Le soleil a hiberné - mais il se réveille, et les prochaines années pourraient voir plus de satellites endommagés ou détruits par des tempêtes solaires que jamais auparavant.

SpaceX d'Elon Musk ressent le pincement de cette menace solaire cette semaine: la société s'attend à perdre presque la valeur d'un lancement complet de satellites Internet Starlink après qu'une tempête géomagnétique a perturbé l'atmosphère terrestre et envoyé environ 40 des engins spatiaux à une mort précoce et ardente.

Mais ces tempêtes ne sont pas rares, ont expliqué les experts de la météo spatiale à CNBC, et ne devraient qu'empirer au cours des prochaines années. Le soleil a entamé un nouveau cycle solaire de 11 ans en décembre 2019 et atteint maintenant un « maximum solaire » qui devrait atteindre 2025.

"La raison pour laquelle [les tempêtes solaires] n'ont pas été un gros problème, c'est parce que, au cours des trois à quatre dernières années, nous avons atteint ce que nous appelons le" minimum solaire "", a déclaré Tamitha Skov, chercheuse chez Aerospace Corp, à CNBC.

Notamment, le récent minimum solaire coïncide avec un pic massif du nombre de satellites en orbite terrestre basse. Environ 4,000 XNUMX petits satellites ont été lancés au cours des quatre dernières années, selon une analyse de Bryce Tech – la grande majorité d'entre eux fonctionnant en orbite basse.

"Beaucoup de ces entreprises commerciales … ne comprennent pas à quel point la météo spatiale peut affecter les satellites, en particulier ces petits satellites", a déclaré Skov.

Une tempête géomagnétique provient du vent solaire généré par l'activité du soleil. Le bouclier magnétique de la Terre déverse l'énergie de la tempête solaire dans la haute atmosphère de notre planète et la réchauffe.

"La plupart des gens l'apprécient vraiment, et ils ne s'en rendent même pas compte - parce que ce qu'ils apprécient, c'est une aurore", a déclaré Skov.

La National Oceanic and Atmospheric Administration mesure les tempêtes géomagnétiques sur une échelle de gravité croissante de G1 à G5. La tempête qui a détruit les satellites Starlink la semaine dernière devait être un G1, ce qui, selon Erika Palmerio – chercheuse à Predictive Science – est à la fois mineur et «assez courant», se produisant jusqu'à 1,700 11 fois au cours du cycle solaire de XNUMX ans. .

« Le G5 est la tempête extrême et celles-là sont bien plus rares. Nous en trouvons environ quatre par cycle », a déclaré Palmerio.

Palmerio a souligné qu'une tempête G5 est une menace pour des choses telles que les réseaux électriques ou les opérations d'engins spatiaux, mais pas pour les personnes.

"Il n'y a aucun risque pour les humains au sol avec ces tempêtes", a déclaré Palmerio.

L'effet secondaire du saut de densité atmosphérique est une traînée accrue sur les satellites en orbite terrestre basse, ce qui peut réduire l'orbite d'un vaisseau spatial - ou, dans le cas des satellites Starlink, les faire rentrer et brûler.

L'augmentation du rayonnement des tempêtes géomagnétiques peut également endommager les engins spatiaux, a déclaré Palmerio, en brûlant des instruments ou des détecteurs à bord.

Skov a souligné que les satellites Starlink sont "très petits" mais ont de grands panneaux solaires pour l'alimentation, donnant essentiellement à chaque vaisseau spatial des parachutes "massifs".

"C'était une sorte de recette pour un désastre quand il s'agissait de traîner", a déclaré Skov. "Certains d'entre nous dans la communauté de la météo spatiale parlent de satellites Starlink qui tombent du ciel depuis des années - parce que nous savions que ce n'était qu'une question de temps dès que notre soleil redeviendrait actif."

De plus, l'atmosphère "spongieuse" de la Terre signifie qu'il n'y a pas d'altitude minimale spécifique en orbite qui soit sûre, selon Skov. Les satellites Starlink récemment détruits se trouvaient à une altitude de 210 kilomètres et venaient juste d'être lancés. C'est bien en dessous de l'altitude de 550 kilomètres où le reste des satellites du réseau sont élevés, mais Skov a déclaré que "le potentiel de traînée" existe toujours sur l'orbite opérationnelle de Starlink.

Skov et Palmerio ont souligné que la destruction due aux tempêtes géomagnétiques se produit plus souvent qu'on ne le pense généralement, en donnant des exemples d'événements solaires historiques.

"En 1967, le NORAD [le Commandement de la défense aérospatiale de l'Amérique du Nord] a perdu la connexion à la moitié de son catalogue de satellites à cause d'une tempête solaire", a déclaré Skov – un événement qui a failli conduire à une guerre nucléaire.

Les tempêtes de 1989 ont détruit le réseau électrique au Québec, au Canada, interrompu les transactions à la Bourse de Toronto, provoqué le dysfonctionnement d'un capteur de la navette spatiale Discovery en vol et sont considérées comme la cause de la chute du satellite Solar Maximum Mission.

"Je ne fais qu'effleurer la surface", a déclaré Skov, ajoutant que cela affecte également les systèmes GPS et les téléphones satellites "tout le temps".

Les soi-disant «tempêtes d'Halloween de 2003» ont provoqué certaines des tempêtes géomagnétiques les plus puissantes enregistrées à ce jour, Palmerio affirmant que l'augmentation du rayonnement a provoqué la destruction d'instruments scientifiques dans l'espace allant de l'orbite terrestre à la surface de Mars.

La principale différence dans le cycle solaire actuel, par rapport au précédent qui a culminé en avril 2014, réside dans les milliers de satellites supplémentaires en orbite terrestre basse.

"C'est l'ouest sauvage et sauvage", a déclaré Skov.