«Romværet» fikk Elon Musks 5G-satellitter til å drysse ned fra himmelen

Klodens politikere og folk flest er bekymret for værforandringer. Men nå blir vi også nødt til å bekymre oss for «romværet» – de skiftende forholdene ute i verdensrommet der satellittene holder til:

Forskere har lenge advart om konsekvensene av å gjøre livet på kloden for sårbart ved å bli avhengig av satellitter som lett kan slås ut av elektromagnetiske solstormer. 5G-satellitter skaper nettopp en slik sårbarhet, men ikke helt som ventet.

For få måneder siden mistet Musk en hel haug av satellittene da to slike stormer inntraff. Det forbauset ingeniørene, og det kan skje igjen. Hvordan samfunnet håndterer risiko, er derfor et viktig tema …

«Romværet» består på våre kanter av universet først og fremst av «solvind» som utløses av enorme gassutbrudd på solas overflate. Disse skaper voldsomme elektriske ladninger som farer gjennom verdensrommet Litt av dem treffer Jordas beskyttende «hylster» – og blir heldigvis bremset opp slik at bare så lite drysser ned til oss at livet på Jorda kan gjøre seg nytte av det i stedet for å bli ødelagt. Vi kjenner «bremselyset» av disse partiklene som nordlys (øverst til venstre i bildet over).

Elektronstormene som oppstår (til høyre) ville ødelagt all elektronikk hvis de hadde truffet her nede på bakken, om de bare hadde vært sterke nok. Det var dette våpenindustrien utnyttet da de utviklet neutronbomber for noen tiår siden – bomber som «dreper» elektronikk og dermed setter samfunnet ut av spill, men ikke ødelegger hus og mennesker i samme grad.

Livet på Jorda er nå avhengig av værvarslingstjenester for  romværet. Flere land har slike tjenester. For når geomagnetiske stormer rammer elektronikken i satellitter, kan det induseres sterke og plutselige strømmer i den. Da bør elektronikken i satellittene i det minste være slått av for ikke å bli skadet.

(Noen tilsvarende tjeneste for å varsle at geomagnetiske stormer kan ramme biologien, har vi ikke, selv om det fins en god del kunnskap om slikt også. Se f.eks. i Firstenberg: Den usynlige regnbuen, som du finner HER, eller i bloggpost 17.03.2020.)

Men tilbake til satellittene: I februar trakk Vårherre kaninen opp av hatten: Det var ikke elektronikken som ble slått ut av elektrosjokk denne gangen, men luftmotstanden i atmosfærens øvre lag som ble fortettet av de kraftige elektriske feltene: At en slik indirekte virkning skulle slå så kraftig ut, hadde man ikke tenkt skulle skje. Det er ingen grenser for hvordan elektromagnetiske felt og skiftninger kan påvirke naturen og livets betingelser, og vår evne til å forutse dem er så som så. Å gjøre samfunnet avhengig av infrastruktur som er sårbar, gjør hele samfunnet sårbart.

nettstedet til Joel M. Moskowitz, direktør for Senter for helse i familier og befolkningsgrupper ved Fakultetet for folkehelse, University of California, Berkeley, sto det nylig en omtale av det som skjedde med Elon Musks Starlink-satellitter, hentet fra et nettsted som driver med «romvær».

Du finner omtalen under, i min oversettelse. Deretter følger sammendraget av forskningsartikkelen som omtalen bygger på.

 

Einar Flydal, den 28. september 2022

PDF-versjon av hele bloggposten: EFlydal-20220929-Romvaeret-fikk-Elon-Musks-5G-satellitter-til-a-drysse-ned-fra-himmelen.pdf

Det som skjedde med STARLINK

Gjengitt fra nettstedet SpaceWeather.com, Sep 16, 2022

En mindre geomagnetisk storm [GMS] er ment å være mindre. Det var derfor selv eksperter ble overrasket den 4. februar 2022, da dusinvis av Starlink-satellitter begynte å dette ned fra himmelen. En svak GMS hadde truffet jordens magnetfelt, og den resulterende stormen i G1-klassen («mindre GMSer») sendte dem i bakken:


Over: En Starlink-satellitt brenner opp i biter over Puerto Rico den 7. feb. 7, 2022. Foto: Sociedad de Astronomia del Caribe

Hvordan kunne dette skje? En  ny artikkel publisert i forskningstidsskriftet Space Weather gir svaret.

«Selv om den bare var ‘mindre’, pumpet stormen nesten 1200 gigawatt energi inn i Jordas atmosfære,» forklarer hovedforfatter Tong Dang ved Kinas Universitet for realfag og teknologi. «Denne ekstra energien varmet opp Jordas øvre atmosfære og økte satellittenes aerodynamiske motstand kraftig.»

SpaceX skjøt opp satellittene fra Cape Canaveral den 3. februar 2022. Førtini (49) Starlink-satellitter var pakket tett i tett inne i Falcon 9-raketten. Mindre enn en fjerdedel kom til å overleve.


Over: Starlink-oppskytningen var klemt inn mellom to mindre geomagnetiske stormer (røde søyler til høyre) som muligens ble forårsaket av en GMS som forlot sola den 30. januar i retning Jorda (til venstre)

Slik det var praksis på den tida hos SpaceX, ble satellittene utplassert i en høyde av 210 km – deres første stopp på vei til en operativ høyde nær 600 km. I satellittbransjen anses 210 km å være lavt, knapt over atmosfæren. SpaceX starter der i tilfelle feil i satellittene etter oppskyting: I 210 kilometers høyde er det ganske lett å bringe en «ødelagt boks» ut av sin bane [og la den brenne opp på vei ned i atmosfæren].

Det ble litt for enkelt, skulle det vise seg.

Ved å bruke en fysikkbasert datamodell kalt «TIEGCM«, simulerte Dang og kolleger forholdene under stormen. Ettersom geomagnetisk energi varmet opp jordens atmosfære, økte lufttettheten ved 210 kilometers høyde rundt Jorda med i snitt 20 %, og med «varme flekker» helt opp i 60 % tettere. Denne videoen simulerer tettheten i den øvre atmosfæren da det gikk galt med satellittene, og viser tetthetsendringene (i %):

Starlink unngikk de verste stedene. «Satellittene traff ikke noen av 60%-områdene,» sier Dang. — Men det reddet dem ikke. De svakere økningene på 20 % var nok til å felle 38 av 49 satellitter.

For å forhindre at dette gjentar seg har SpaceX begynt å skyte satellittene opp til 320 km høyde i stedet for til 210 km. Jordas atmosfære må da nå helt opp dit for å kunne bremse ned satellittene under en geomagnetisk storm. Siden denne endringen har SpaceX skutt opp mer enn 1200 nye Starlink-satellitter med 24 raketter uten problemer.

Men faren er fortsatt tilstede. «Lufttettheten ved 320 km er en størrelsesorden mindre (sammenlignet med 210 km), men det er ikke helt trygt der,» advarer Dangs medforfatter Jiuhou Lei, også fra Kinas Universitet for realfag og teknologi. «Under en ekstrem geomagnetisk storm kan tettheten øke fra 200 % til 800 % selv i disse høyere høydene.»

Ekstreme stormer kan være i anmarsj. Solsyklus nr. 25 [siden observasjonene av solsykluser begynte i 1755] er ung og bare så vidt i gang. Den overfloden av mindre stormer som vi observerer i dag, vil bli mer intens i årene som kommer, spesielt når vi nærmer oss solsyklusens maksimum rundt 2025.

https://spaceweather.com/

Artikkelen bak omtalen:
 
Unveiling the space weather during the Starlink satellites destruction event on 4 February 2022
Dang, T.Li, X.Luo, B.Li, R.Zhang, B.Pham, K., et al. (2022). Unveiling the space weather during the Starlink satellites destruction event on 4 February 2022Space Weather20, e2022SW003152. https://doi.org/10.1029/2022SW003152

Sammendrag

Den 4. februar 2022 ble 38 Starlink-satellitter ødelagt av en geomagnetiske stormen, noe som fikk betydelige konsekvenser av økonomisk, romfartsmessig og offentlig art. I dette brevet viser vi hvordan romværet utviklet seg under de geomagnetiske forstyrrelsene den 3.–4. februar 2022, fra sola hele veien til satellittene som kretser i bane rundt Jorda. Det startet med et gassutbrudd i klassen M1.0 med den påfølgende utstøtingen av masse fra solas korona (Coronal Mass Ejection, CME). Da CMEen ankom Jorda, førte den til en moderat geomagnetisk storm den 3. februar. Deretter ble en annen moderat storm utløst den 4. februar da en annen CME passerte.

Modellsimuleringer av solvinden viser at den første geomagnetiske stormen induserte rundt endringer i atmosfærens tetthet på rundt 20 % i 210 km høyde den 3. februar. Den uventede påfølgende stormen den 4. februar førte til en tetthetsøkning på rundt 20–30 % ved rundt 210 km. Den resulterende atmosfæriske luftmotstanden kan ha vært enda større, siden tetthetsøkningen stedvis var over 60 % og satellittbanene stadig ble lavere. Denne hendelsen aktualiserer de presserende behovene for bedre forståelse og nøyaktig forutsigelse av romværet, samt samarbeid mellom næringen og miljøer som studerer romvær.

Du kan laste ned artikkelen gratis her: https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/share/HIHAVJHGFSXJ7C7MEIVM?target=10.1029/2022SW003152