Tác động của bão mặt trời đến vệ tinh trên quỹ đạo

Các hiện tượng từ Mặt Trời đang gây ra những ảnh hưởng nghiêm trọng đến tuổi thọ của các vệ tinh trên quỹ đạo Trái Đất, đặc biệt là những chòm vệ tinh lớn. Điều này không chỉ ảnh hưởng đến hoạt động của các vệ tinh mà còn đặt ra nhiều thách thức cho các nhà nghiên cứu và nhà điều hành vệ tinh.

Mô phỏng một vệ tinh hoạt động trên quỹ đạo. Ảnh: La Nacion/ZUMA Press

Mặt Trời trải qua chu kỳ hoạt động kéo dài 11 năm, trong đó có giai đoạn cực đại Mặt Trời, gần đây nhất diễn ra vào cuối năm 2024. Trong giai đoạn này, các vụ phun trào từ Mặt Trời gia tăng, dẫn đến sự hình thành các cơn bão địa từ có thể làm nóng khí quyển Trái Đất, từ đó làm tăng lực cản lên các vệ tinh đang hoạt động.

Nhà nghiên cứu Denny Oliveira tại Trung tâm bay vũ trụ Goddard của NASA đang tiến hành nghiên cứu để hiểu rõ hơn về tác động của hiện tượng này đối với các vệ tinh. Ông cho biết: “Chúng tôi nhận thấy rằng trong thời gian có bão địa từ, các vệ tinh thường rơi trở lại khí quyển nhanh hơn so với khi không có hoạt động từ Mặt Trời”. Điều này có thể làm giảm tuổi thọ của một vệ tinh lên đến 10 ngày trong giai đoạn cực đại Mặt Trời.

Các vệ tinh thường được hạ thấp có chủ đích khi hết tuổi thọ, trong khi một số khác có thể rơi tự nhiên do lực cản không khí. Oliveira đã phát hiện ra rằng trong một sự kiện địa từ nghiêm trọng gần đây, 37 vệ tinh đã rơi trở lại khí quyển chỉ sau 5 ngày, thay vì hơn 15 ngày như dự kiến.

Sean Elvidge, một nhà nghiên cứu tại Đại học Birmingham, Anh, cho rằng hiệu ứng này có thể mang lại lợi ích cho các nhà điều hành vệ tinh bằng cách loại bỏ nhanh chóng các vệ tinh không còn hoạt động, từ đó giảm thiểu nguy cơ va chạm với các vệ tinh khác. Tuy nhiên, điều này cũng có thể hạn chế khả năng hoạt động của các vệ tinh ở quỹ đạo thấp dưới 400 km.

Oliveira cũng cho biết rằng hiện tượng hồi quyển nhanh hơn có thể làm giảm khả năng các vệ tinh bị cháy rụi hoàn toàn trong khí quyển. Một trường hợp đáng chú ý là vào tháng 8/2024, một mảnh vỡ nặng 2,5 kg của một vệ tinh đã được tìm thấy tại một trang trại ở Saskatchewan, Canada, đây là trường hợp duy nhất được ghi nhận mà một mảnh vỡ của vệ tinh sống sót sau khi tái nhập.

Hiện nay, tác động của các hiện tượng này đang trở nên rõ ràng hơn do sự gia tăng số lượng vệ tinh được phóng lên quỹ đạo, đặc biệt là từ một số công ty lớn. Hơn 7.000 vệ tinh đang hoạt động quanh Trái Đất, cung cấp dịch vụ Internet cho người dùng. Các vệ tinh mới liên tục được bổ sung vào chòm, với các buổi phóng diễn ra gần như hàng tuần. Dự kiến, trong tương lai, số lượng vệ tinh có thể lên tới hơn 30.000.

Tuy nhiên, một số vệ tinh vẫn rơi trở lại khí quyển mỗi tuần, trong khi chòm vệ tinh vẫn đang được mở rộng. Oliveira cho biết: “Đây là lần đầu tiên trong lịch sử có nhiều vệ tinh hồi quyển cùng lúc như vậy”. Từ năm 2020 đến 2024, đã có 523 vệ tinh rơi trở lại khí quyển và hoàn toàn bị cháy rụi. Dự đoán trong những năm tới, số lượng vệ tinh rơi sẽ gia tăng hàng ngày.

An Khang (Tổng hợp)