In einem am 12. Juni auf arXiv veröffentlichten Pre-Print-Artikel berichteten Forscher, dass während der intensiven viertägigen Sonnensturm im Mai, Satelliten und Weltraummüll In Niedrige Erdumlaufbahn erlebte einen deutlichen Höhenverlust und sank mit einer Geschwindigkeit von 180 Metern pro Tag in Richtung Erde. Dieser plötzliche Höhenwechsel zwang Tausende von Raumfahrzeug um ihre Triebwerke gleichzeitig zu zünden und wieder in ihre Ausgangspositionen zurückzukehren, so Space.com.
Die Autoren William Parker und Richard Linares vom Massachusetts Institute of Technology hoben die potenziellen Risiken hervor, die mit dieser Massenbewegung von Satelliten verbunden sind. Sie wiesen darauf hin, dass Kollisionsvermeidungssysteme möglicherweise nicht genügend Zeit hatten, die sich schnell ändernden Flugbahnen der Satelliten zu berechnen, was möglicherweise zu gefährlichen Situationen führen könnte.
Der Sonnensturm, der vom 7. bis 10. Mai stattfand, erreichte die höchste Stufe auf der fünfstufigen Skala der NOAA, die als G5-Ereignis eingestuft wird. Es war der stärkste Sonnensturm, der die Erde seit 2003 getroffen hat. Die Autoren betonten jedoch, dass sich die Weltraumumgebung in den letzten zwei Jahrzehnten erheblich verändert hat. Während vor zwanzig Jahren nur wenige hundert Satelliten die Erde umkreisten, ist die Zahl der „aktiven Nutzlasten auf der Erde“ [low Earth orbit]“ hat mittlerweile etwa 10.000 erreicht.
„Der Mai 2024 geomagnetischer Sturm war der erste große Sturm, der während eines neuen Paradigmas im Betrieb von Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen auftrat, das von kommerziellen Kleinsatelliten dominiert wird“, schrieben die Autoren.
Sonnenstürme werden durch massive Eruptionen geladenen Gases von der Sonne verursacht. Sie stören das Magnetfeld der Erde und lassen geladene Sonnenpartikel tief in die Atmosphäre eindringen. Diese Partikel interagieren mit Luftmolekülen und verursachen die spektakulären Nord- und Südlichter. Sie erhitzen jedoch auch die Atmosphäre, wodurch sie sich ausdehnt.
Dies hat zur Folge, dass die Dichte der spärlichen Restgase in der Höhe der Satelliten zunimmt, was wiederum dazu führt, dass die Satelliten an Höhe verlieren, da sie dem zunehmenden Luftwiderstand des dickeren Mediums ausgesetzt sind.
Die Studie unterstreicht die Grenzen der derzeitigen Systeme zur Vorhersage des Weltraumwetters. Sie sind nicht in der Lage, Intensität und Dauer des Sonnensturms vom Mai genau vorherzusagen. Dadurch war es nahezu unmöglich, mögliche Satellitenkollisionen vorherzusehen.
„Der Sturm stellte eine ernsthafte Herausforderung für die bestehende Infrastruktur zur Beurteilung von Konjunktionen dar, da er große, unvorhersehbare Störungen der Satellitenbahnen in niedriger Erdumlaufbahn verursachte“, schrieben die Autoren. „Automatisierte Stationierung, insbesondere durch die Starlink-Konstellation, führte dazu, dass fast die Hälfte aller aktiven Satelliten in [low Earth orbit] sofort auf den Sturm reagieren zu müssen. Die Kombination aus unvorhersehbarem Satellitenwiderstand und Massenmanövern machte es sehr schwierig oder unmöglich, während des Sturms und in den darauffolgenden Tagen mögliche Konjunktionen zu identifizieren.“
Trotz der Herausforderungen hatte der Sturm einen positiven Effekt auf Entfernung von Weltraumschrottda inaktive Satelliten und Trümmerteile tiefer in die Atmosphäre gezogen wurden. Die Autoren des Berichts schätzen, dass Tausende von Weltraumschrottobjekten während des Sturms um mehrere Kilometer an Höhe verloren haben.
Da sich der aktuelle Sonnenzyklus Ende 2024 und Anfang 2025 seinem Höhepunkt nähert, werden in den kommenden Monaten intensivere Sonnenstürme erwartet. Dieser 11-Jahres-Zyklus ist durch Schwankungen im Auftreten von Sonnenflecken, Sonneneruptionen und Eruptionen gekennzeichnet.
Die Autoren William Parker und Richard Linares vom Massachusetts Institute of Technology hoben die potenziellen Risiken hervor, die mit dieser Massenbewegung von Satelliten verbunden sind. Sie wiesen darauf hin, dass Kollisionsvermeidungssysteme möglicherweise nicht genügend Zeit hatten, die sich schnell ändernden Flugbahnen der Satelliten zu berechnen, was möglicherweise zu gefährlichen Situationen führen könnte.
Der Sonnensturm, der vom 7. bis 10. Mai stattfand, erreichte die höchste Stufe auf der fünfstufigen Skala der NOAA, die als G5-Ereignis eingestuft wird. Es war der stärkste Sonnensturm, der die Erde seit 2003 getroffen hat. Die Autoren betonten jedoch, dass sich die Weltraumumgebung in den letzten zwei Jahrzehnten erheblich verändert hat. Während vor zwanzig Jahren nur wenige hundert Satelliten die Erde umkreisten, ist die Zahl der „aktiven Nutzlasten auf der Erde“ [low Earth orbit]“ hat mittlerweile etwa 10.000 erreicht.
„Der Mai 2024 geomagnetischer Sturm war der erste große Sturm, der während eines neuen Paradigmas im Betrieb von Satelliten in erdnahen Umlaufbahnen auftrat, das von kommerziellen Kleinsatelliten dominiert wird“, schrieben die Autoren.
Sonnenstürme werden durch massive Eruptionen geladenen Gases von der Sonne verursacht. Sie stören das Magnetfeld der Erde und lassen geladene Sonnenpartikel tief in die Atmosphäre eindringen. Diese Partikel interagieren mit Luftmolekülen und verursachen die spektakulären Nord- und Südlichter. Sie erhitzen jedoch auch die Atmosphäre, wodurch sie sich ausdehnt.
Dies hat zur Folge, dass die Dichte der spärlichen Restgase in der Höhe der Satelliten zunimmt, was wiederum dazu führt, dass die Satelliten an Höhe verlieren, da sie dem zunehmenden Luftwiderstand des dickeren Mediums ausgesetzt sind.
Die Studie unterstreicht die Grenzen der derzeitigen Systeme zur Vorhersage des Weltraumwetters. Sie sind nicht in der Lage, Intensität und Dauer des Sonnensturms vom Mai genau vorherzusagen. Dadurch war es nahezu unmöglich, mögliche Satellitenkollisionen vorherzusehen.
„Der Sturm stellte eine ernsthafte Herausforderung für die bestehende Infrastruktur zur Beurteilung von Konjunktionen dar, da er große, unvorhersehbare Störungen der Satellitenbahnen in niedriger Erdumlaufbahn verursachte“, schrieben die Autoren. „Automatisierte Stationierung, insbesondere durch die Starlink-Konstellation, führte dazu, dass fast die Hälfte aller aktiven Satelliten in [low Earth orbit] sofort auf den Sturm reagieren zu müssen. Die Kombination aus unvorhersehbarem Satellitenwiderstand und Massenmanövern machte es sehr schwierig oder unmöglich, während des Sturms und in den darauffolgenden Tagen mögliche Konjunktionen zu identifizieren.“
Trotz der Herausforderungen hatte der Sturm einen positiven Effekt auf Entfernung von Weltraumschrottda inaktive Satelliten und Trümmerteile tiefer in die Atmosphäre gezogen wurden. Die Autoren des Berichts schätzen, dass Tausende von Weltraumschrottobjekten während des Sturms um mehrere Kilometer an Höhe verloren haben.
Da sich der aktuelle Sonnenzyklus Ende 2024 und Anfang 2025 seinem Höhepunkt nähert, werden in den kommenden Monaten intensivere Sonnenstürme erwartet. Dieser 11-Jahres-Zyklus ist durch Schwankungen im Auftreten von Sonnenflecken, Sonneneruptionen und Eruptionen gekennzeichnet.