Астроном перетворив супутники Starlink на планетарний барометр

Астроном і автор Тоні Філліпс, який веде spaceweather.com, перетворив флот супутників Starlink компанії SpaceX на планетарний барометр: за його словами, щоденне орбітальне падіння тисяч супутників розкриває стан верхньої атмосфери Землі.

«У Starlink багато недоліків», пише Філліпс, називаючи перешкоди для астрономії, металеві уламки, що забруднюють атмосферу, і те, що низька навколоземна орбіта опинилася на межі синдрому Кесслера. «З іншого боку, це чудовий барометр».

Як працює вимірювання

Атмосфера розширюється під час нагрівання, і супутники щодня втрачають кілька метрів висоти; коли повітря розширюється, розпад орбіти прискорюється. Космічні сили США публікують свіжі орбітальні елементи, відомі як TLE, два-три рази на добу.

У кожному TLE зашитий член опору B*, і саме там опиняється щільність повітря: модель орбіти припускає фіксовану атмосферу, тож коли реальна атмосфера розширюється, підігнаний B* має зрости, щоб модель збігалася з трекінгом. B* окремого супутника зашумлений, тому Філліпс стежить за фіксованою вибіркою з 1000 супутників Starlink, запущених до 2026 року, і бере медіану по всьому флоту.

Що показує 2026 рік

Індекс зводить усе до одного числа: скільки метрів за добу втратив би типовий Starlink на висоті 480 км із вимкненими двигунами. Цього року показник коливався від 19,7 метра 10 серпня до 127,6 метра 20 січня, під час найбільшої бурі року, тобто в шість разів.

Січнева буря класу G4 нагріла термосферу, і повітря заспокоювалося два тижні; слабші весняні та літні бурі теж дали різкі сплески. Ультрафіолет нагріває термосферу, і швидкість падіння повторює сонячний радіопотік 10,7 см із дводобовим запізненням.

Філліпс перевіряє ще три флоти: 107 SuperDove від Planet Labs без двигунів, які справді падають (близько 62 метрів на добу цього року), 391 супутник Amazon Kuiper і 651 апарат Eutelsat OneWeb. Kuiper і Starlink збігаються з кореляцією 0,94, а OneWeb на висоті 1200 км майже не рухався.

Чому це важливо

Щільність термосфери залишається найбільшою невизначеністю в прогнозуванні орбіт і запобіганні зіткненням: стандартні моделі помиляються на 20-30% у звичайні дні й значно більше під час бур. Новим, за словами Філліпса, є постійний публічний щоденний індекс, який перевіряють три незалежні угруповання.

Застереження: індекс відносний, підгонка TLE розмивається на один-три дні, а SpaceX під час бур розвертає супутники ребром до потоку, тож піки Starlink є нижньою оцінкою. Перевірку дають SuperDove без двигунів.