Солнце против мусора: как вспышки на звезде начали «чистить» орбиту Земли

Космос вокруг Земли постепенно превращается в гигантскую свалку. На орбите сегодня находятся миллионы обломков — от старых спутников и ступеней ракет до крошечных металлических фрагментов, способных пробить корпус космического аппарата. Но, как выяснили учёные, у человечества есть неожиданный союзник в борьбе с этим мусором — само Солнце.

Новое исследование показало: периоды высокой солнечной активности заметно ускоряют падение космического мусора на Землю. Когда на Солнце происходят вспышки, усиливается поток излучения и заряженных частиц. Это влияет не только на магнитное поле Земли и работу связи, но и буквально меняет состояние верхних слоёв атмосферы.

Атмосфера «разбухает» от солнечных бурь

Учёные проанализировали движение 17 фрагментов космического мусора за последние 36 лет и сопоставили их орбиты с циклами солнечной активности. Результат оказался однозначным: чем активнее Солнце, тем быстрее объекты на низкой околоземной орбите теряют высоту и сходят с орбиты.

Причина — в поведении верхних слоёв атмосферы Земли. Во время солнечных вспышек атмосфера нагревается и слегка расширяется. На высоте в несколько сотен километров её плотность увеличивается, а значит, возрастает сопротивление для спутников и обломков.

Даже в космосе действует эффект, похожий на воздушное трение. Объекты начинают постепенно тормозить, терять скорость и снижаться. Для работающих спутников это серьёзная проблема: им приходится регулярно корректировать орбиту и тратить драгоценное топливо. А вот для космического мусора такой процесс становится своеобразной «естественной утилизацией».

По сути, Солнце запускает механизм очистки орбиты: обломки быстрее входят в плотные слои атмосферы и сгорают.

Космического мусора становится слишком много

Проблема загрязнения орбиты давно перестала быть теоретической. По различным оценкам, вокруг Земли сейчас находится до 130 миллионов фрагментов мусора. Большинство из них невозможно отслеживать из-за микроскопических размеров, но даже частица в несколько миллиметров при орбитальной скорости способна нанести серьёзные повреждения спутнику или космическому кораблю.

Особенно тревожит рост числа аппаратов на низкой орбите. За последние годы ситуация изменилась радикально благодаря мегасозвездиям спутникового интернета.

Самый известный пример — проект SpaceX и его система Starlink. Компания уже вывела на орбиту почти 10 тысяч спутников и продолжает наращивать группировку. По данным Speedtest, медианная скорость Starlink в США к концу 2025 года достигла 132 Мбит/с — фактически спутниковый интернет начал конкурировать с обычными проводными сетями.

Однако у этой технологической революции есть обратная сторона. Чем больше спутников запускается, тем выше риск столкновений. А любое столкновение в космосе порождает тысячи новых обломков.

Учёные давно предупреждают о так называемом «синдроме Кесслера» — сценарии, при котором цепочка столкновений сделает некоторые орбитальные зоны практически непригодными для использования.

Солнце помогает, но проблему не решает

Несмотря на позитивный эффект солнечной активности, специалисты призывают не воспринимать его как решение проблемы. Да, во время активной фазы 11-летнего солнечного цикла мусор действительно быстрее сходит с орбиты. Но это касается прежде всего объектов на сравнительно низких высотах.

Крупные спутники и обломки на более высоких орбитах могут оставаться там десятилетиями и даже столетиями.

Кроме того, усиление солнечной активности создаёт новые риски. Геомагнитные бури способны выводить из строя электронику спутников, ухудшать навигацию и радиосвязь. В истории уже были случаи, когда солнечные вспышки приводили к массовым сбоям космической техники.

В феврале 2022 года SpaceX потеряла десятки спутников Starlink после магнитной бури: аппараты не смогли выйти на рабочую орбиту и сгорели в атмосфере.

Новая эпоха космоса требует новых правил

Исследование ещё раз показало, насколько тесно современные технологии зависят от космической погоды. Если раньше солнечная активность интересовала в основном астрономов, то сегодня она напрямую влияет на глобальный интернет, навигацию, связь и экономику.

На фоне бурного роста спутниковых группировок вопрос очистки орбиты становится одним из ключевых для всей космической отрасли. Инженеры уже разрабатывают спутники-«уборщики», гарпуны для захвата обломков, магнитные системы торможения и даже лазерные методы удаления мусора.

Но пока самым эффективным «дворником» околоземного пространства остаётся сама природа.

Ирония в том, что солнечные вспышки, которых человечество традиционно опасается, одновременно помогают космосу не захлебнуться в созданном людьми мусоре.

Ранее журналисты сайта «Пронедра» писали, что Землю ждет уникальное солнечное затмение, которое повторится лишь через полтора века