Нарастващият CO₂ ще засили въздействието върху спътниците поради промени в атмосферата

Нарастващите нива на въглероден диоксид в горните слоеве на земната атмосфера ще променят драстично начина, по който слънчевите бури въздействат върху нашата планета. Ново проучване на американски учени предупреждава, че бъдещите геомагнитни бури ще бъдат значително по-опасни за хилядите спътници, които обикалят около Земята.

Изследването, ръководено от Националния център за атмосферни изследвания на САЩ, разкрива тревожна тенденция. Въпреки че общата плътност на горната атмосфера ще намалее, относителните промени по време на слънчеви бури ще бъдат много по-драматични от днес.

Как CO₂ променя горните слоеве на атмосферата

За разлика от долните слоеве, където въглеродният диоксид задържа топлината, в горната атмосфера той действа по различен начин. Там въздухът е изключително рядък и CO₂ излъчва абсорбираната топлина обратно в космоса, причинявайки охлаждане и изтъняване на атмосферата.

"Начинът, по който енергията от Слънцето влияе върху атмосферата, ще се промени в бъдеще, защото фоновата плътност на атмосферата ще бъде различна", заяви Никълъс Педатела от NSF NCAR, водещ автор на проучването.

Драматични промени до 2084 година

Учените използваха суперкомпютъра "Дерехо" за моделиране на майската супербуря от 2024 година при условия, каквито ще съществуват през 2040, 2061 и 2084 година. Резултатите са поразителни - горната атмосфера ще бъде с 20-50% по-малко плътна при пика на бъдещите бури.

Парадоксът обаче е в относителните промени. Докато днес подобна буря увеличава плътността с повече от два пъти, в бъдеще тя може да я утрои. Това означава значително по-голямо съпротивление за спътниците и по-кратък експлоатационен живот.

Заплахи за спътниковите технологии

Последиците за космическата индустрия са сериозни. Спътниците изпитват съпротивление от горните слоеве на атмосферата, което ги забавя и може да промени орбиталната им височина. По-голямата плътност означава по-силно съпротивление и по-бърз спад на орбитата.

"За спътниковата индустрия това е особено важен въпрос, защото изисква проектиране на спътници за специфични атмосферни условия", подчерта Педатела.

Необходимост от нови стандарти

Проучването, публикувано в списанието "Geophysical Research Letters", показва, че днешните спътници са проектирани за сегашните условия. При променената динамика на атмосферата те могат да изпитват по-чести и по-интензивни епизоди на съпротивление.

Това ще доведе до по-високи разходи за поддръжка и подмяна на спътниците, които осигуряват жизненоважни услуги като GPS навигация, комуникации и национална сигурност.

Учените призовават за спешни допълнителни изследвания за по-доброто разбиране как различните типове геомагнитни бури ще се променят през различните фази на 11-годишния слънчев цикъл.