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太阳活动增加给小型卫星带来了新的挑战

编译者:闫亚飞发布时间:2022-8-15点击量:19 来源栏目:领域要闻

在8月8日由安全世界基金会组织的第36届小型卫星会议上组织的小组讨论中,一位太空天气专家警告说,过去几年相对良性的情况正在结束。

“无论你在过去两年里经历了什么,都无关紧要,”NOAA空间天气预测中心(SWPC)的太空科学家Tzu-Wei Fang说。“无论你在过去两年里学到了什么,在未来五年内都不会适用。

空间天气活动增加的一个影响是,随着风暴加热并扩大高层大气,增加其密度,对卫星的阻力更大。二月份,当一场太阳风暴导致49颗新发射的SpaceX Starlink卫星中的38颗重新进入时,这些卫星的推进器无法克服风暴产生的增强的大气阻力时,就说明了这一点。

“那场风暴实际上是我们目录中的一场小风暴。这不是一场巨大的风暴,“她说。SWPC一直在与SpaceX合作研究这一事件,包括如何更好地利用空间天气模型来预测大气条件,而不是影响卫星。总结这些发现的论文将很快发表在期刊上。

除了评估模型外,她还表示SpaceX正在提供其Starlink卫星的轨道数据。“我们正试图看看如何利用这些数据来改善密度估计。

大气阻力的增加也对太空交通管理产生影响。“在一场风暴之后,在两天内,一切都无处不在,”她说,因为卫星和碎片之间的阻力效应各不相同。“现在是时候开始担心碰撞了。

太阳活动的这种上升不仅与发射卫星数量的急剧增加相吻合,而且是在前一个11年周期之后发生的,该周期被空间科学家称为Cycle 24,相对温和。这意味着许多卫星运营商对活跃太阳的影响没有经验。

新的第25周期在本十年中期左右达到顶峰,似乎可能更加活跃。“如果你看看今年年初,事情非常疯狂。我们几乎每周都有太阳耀斑,“她说。目前的周期趋势高于预测,增加了未来几年更多,更强大的太阳风暴的机会。“我们已经远远超出了我们目前预测的范围。

太阳风暴也会破坏卫星运行,甚至损坏组件。这可能特别影响小型卫星,它们经常使用商用现货(COTS)电子设备,这些电子设备比更昂贵且订购时间更长的抗辐射组件更容易受到太阳活动的影响。

业界官员在会议上表示,由于对太阳活动增加的担忧,他们尚未注意到公司和组织从COTS到小型卫星的辐射硬化电子设备的任何重大转变。他们说,卫星运营商的一种选择是在关键子系统上使用辐射加固组件,并在可以处理偶尔中断的其他系统上保留COTS组件。

方说,卫星运营商不能忽视太阳风暴的影响。“非常重要的一点是,我们所有人都要意识到太空环境的影响,你的卫星将如何减轻这种辐射环境,以及如何减轻阻力效应。

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