Не магнитные бури угрожают спутникам, а электроны высоких энергий

Столь важные для функционирования спутниковой связи геостационарные КА, находясь на высоте 36 000 км, вращаются вместе с Землёй и всё время остаются над одними и теми же районами планеты. Запустить их на такую высоту (в десятки раз выше МКС) очень дорого, оттого срок жизни спутников закладывается равным 15 годам.

Но в жизни он нередко оказывается короче — несмотря на некоторую защиту от космической радиации. В чём же дело?


Группа исследователей из Массачусетского технологического института (США) во главе с Керри Кахо (Kerri Cahoy) проанализировала условия 26 скоропостижных (хорошо: досрочных) кончин геостационарных спутников за последние 16 лет, чтобы понять, насколько такие аварии связаны с космической погодой в окрестностях планеты.

Отслеживание температуры и заряда усилителей спутников показало, что все рассмотренные ЧП произошли не во время высокой геомагнитной активности, которая считается весьма опасной для космических аппаратов и связи, а, напротив, в периоды, когда всё геомагнитное таилось и маскировалось, сиречь было в норме и ниже.

Зато оказалось, что в завершающих фазах одиннадцатилетнего цикла солнечной активности, когда в околоземном пространстве часто появляются электроны высоких энергий, число поломок усилителей максимизировалось. Авторы работы связывают это с тем, что, даже несмотря на экранирование, электроны больших энергий массово и периодически проникают на спутник, способствуя накоплению на нём электрического заряда. Последний по достижении определённых пороговых значений убивает усилители и другую электронику.

Конечно, на спутниках есть запасные усилители, но когда аппарат должен прослужить 15 лет, запастись абсолютно всем невозможно. Именно поэтому ресурс геостационарных спутников зачастую не вырабатывается.


Как отмечают исследователи, это значит, что при проектировании новых ИСЗ такого типа инженерам надо меньше заботиться об угрозе магнитных бурь и больше думать об экранировании от электронов высоких энергий, что потенциально удлинит срок активной деятельности аппаратов в околоземном пространстве.

Отчёт об исследовании можно найти в журнале Space Weather.

Подготовлено по материалам MIT News.