Geomagnetická bouře způsobila zánik většiny družic Starlink z poslední mise, SpaceX už ale zavedlo nápravu

Při poslední misi Starlink vedla neočekávaná geomagnetická bouře ke ztrátě většiny vynesených družic. Co se stalo a jaké změny SpaceX zavedlo, aby se situace v budoucnu neopakovala?

Mise Starlink 4-7 odstartovala 3. února 2022 a na první pohled proběhla v pořádku, jelikož všech 49 družic Starlink bylo úspěšně vypuštěno na plánované oběžné dráze stejně jako již mnohokrát předtím. O pět dnů později ale SpaceX vydalo překvapivé prohlášení, že až 40 družic z této mise bude ztraceno. Důvodem byla geomagnetická bouře, kvůli které byly družice den po vypuštění vystaveni o 50 % vyššímu aerodynamickému odporu, jelikož bouře ohřála zemskou atmosféru. U družic byl aktivován bezpečnostní režim, který natočil solární panely takovým způsobem, aby se co nejvíce minimalizoval atmosférický odpor, ale ve výsledku to nestačilo a pouze 11 družic se podařilo zachránit. Zbytek shořel v atmosféře už pár dnů po vypuštění, což zachytilo video níže. Pro SpaceX to pravděpodobně představuje ztrátu v řádu několika desítek milionů dolarů.

K problému přispěl také způsob vypuštění družic, který SpaceX používá. Téměř u všech startů z kategorie „Starlink Group 4“, které začaly misí Starlink 4-1 v listopadu 2021, totiž byly družice vypouštěny na eliptickou orbitu s přibližnými parametry 338 km x 210 km už 15 minut po startu (výjimkou byla mise Starlink 4-3, která nesla také sekundární náklad). To znamenalo, že v nejnižším bodě dráhy se družice nacházely pouhých 210 km nad zemí, kde je stále ještě nezanedbatelný atmosférický odpor. To je záměrné, protože díky tomu velmi rychle zaniknou družice, u kterých se po vypuštění zjistí, že jsou nefunkční nebo mají nějaký problém. I takové družice, kterým zcela selže pohon, proto samovolně klesnou do atmosféry a v řádu dnů zcela shoří. Díky tomu SpaceX nevytváří kosmický odpad, který by se zbytečně dlouho držel na oběžné dráze a představoval potenciální nebezpečí pro ostatní orbitální objekty.

Start mise Starlink 4-7 (Foto: SpaceX)

Bohužel tento zodpovědný přístup k vypouštění družic funguje pouze do doby, než sluneční aktivita neočekávaně zahřeje atmosféru a zvýši aerodynamický odpor natolik, že družice se po vypuštění nedokážou včas přemístit na vyšší, bezpečnou orbitu. A to se právě stalo při únorové misi Starlink 4-7. SpaceX se proto poučilo a u budoucích misí už zřejmě nebude používat tento potenciálně riskantní letový profil. Důkazem toho jsou oznámené orbitální parametry mise Starlink 4-8, která by měla startovat v pondělí 21. února v 16:44 SEČ. Z oficiálních informací, které SpaceX zveřejňuje před každým startem mise Starlink, vyplývá, že tentokrát budou družice vypuštěny na vyšší kruhové orbitě s parametry 325 x 337 km více než hodinu po startu. I v nejnižším bodě dráhy tedy družice budou o více než 50 % výše než při předchozích misích. V této výšce by i případná geomagnetická bouře už neměla mít významný vliv na vypouštěné družice. Podobný způsob vypouštění družic mimochodem SpaceX v minulosti používalo také u některých misí „Starlink v1“. Firma v průběhu let zkoušela několik různých typů orbit, na které vypouštěla družice Starlink.

Neoficiální vizualizace vypuštění 60 družic Starlink najednou z druhého stupně Falconu 9 (Autor: Mack Crawford)

Zavedení nové cílové orbity ale pro SpaceX má také několik negativních důsledků. Vyšší kruhová trajektorie totiž vyžaduje dva zážehy horního stupně a celkově je pro její dosažení potřeba více paliva. To znamená mírný pokles nosnosti rakety, který se projevil na maximálním počtu družic, které lze vynést v rámci jednoho startu. Na příští misi Starlink 4-8 proto raketa ponese o 3 družice méně než minule, celkem tedy 46 kusů. Toto číslo je navíc ještě o trochu nižší, než by mohlo být, protože SpaceX se rozhodlo přes zimu provádět floridské mise Starlink jihovýchodním směrem kvůli sezónně lepšímu počasí v oblasti přistání aeordynamických krytů a prvního stupně. Tato trajektorie ale není tak optimální jako ta tradiční severovýchodní, což mělo za následek snížení nosnosti z 53 družic na 49. Lze tedy předpokládat, že pokud v létě opět dojde k přechodu na původní severovýchodní trajektorii, nosnost by měla povyrůst ze 46 družic na 50 (při zachování nově zavedené vyšší vypouštěcí orbity). Pro srovnání, družice předchozí generace (Starlink v1.0) byly o pár desítek kilogramů lehčí, jelikož jim chyběla laserová pojítka, a tak bylo možné vynášet až 60 družic najednou.

Neoficiální render družice Starlink na oběžné dráze Země (Autor: @ErcXspace)

Druhou nevýhodou nové vypouštěcí orbity, která bude zavedena při misi Starlink 4-8, je delší samovolná deorbitace. Pokud tedy některé z družic selže pohon hned po vypuštění, postupný pokles do atmosféry a následný zánik už nebude trvat pár dnů, jak tomu bylo u předchozího způsobu vypouštění, ale spíš několik týdnů nebo měsíců. Například družice č. 1447 z mise Starlink v1-7 selhala na začátku července 2020 ve výšce kolem 400 km a zanikla až o 6 měsíců později. Bavíme se ale o vzácných případech, kdy družice není vůbec schopná manévrování. V praxi se tohle moc často nestává a problematické družice, které neprojdou kontrolou po prvotním vypuštění, je obvykle stále možné rychle deorbitovat pomocí jejich motoru nebo několika fint. Navíc nová vypouštěcí orbita není ve výšce 400 km, ale zhruba 350 km, takže samovolná deorbitace i v nejhorším možném případě bude trvat spíše několik týdnů, nikoli oněch 6 měsíců.

Neoficiální render kosmické lodi Starship se 400 satelity Starlink v1.0 (Autor: Neopork)

Každopádně pro SpaceX fiasko při minulé misi Starlink znamená drahé ponaučení a zároveň zřejmě trvalé snížení nosnosti Falconu 9 u tohoto typu misí. Začne mít kvůli tomu smysl časem používat silnější Falcon Heavy i pro mise Starlink, nebo si firma nebude komplikovat život a do budoucna počítá s tím, že Falcon 9 bude nahrazen až Starship?

Petr Melechin



Mohlo by se vám líbit...

Odebírat komentáře
Nastavit upozorňování na
guest

11 Komentáře
nejnovější
nejstarší nejlepší
Inline Feedbacks
Zobrazit všechny komentáře
Kos

Takže vědátoři kteří nám tvrdí že mají budovaní této mega konstelace pod kontrolou a nemusíme se ničeho bát náhle přijdou o 40 satelitu protože s tímto jevem nepočítali? Tak se snad v příštích desetiletích nedočkáme podobného prohlášení po řetězové srážce x satelitu kterou způsobí něco s čím ti vědátoři nyní nepočítají!

proch

No nevím, jestli se mi splní 38 přání, ikdyž to vidím “jen” na videu.
Rozhodně pro ostatní firmy mimo SpaceX to znamená “dát si POZOR” při startu.
Pro SpaceX to není “jen vyhnout se startu”, ale jak se na tyto situace připravit za letu.

Standa

No nevím…
Celkem bylo vyneseno 1665 družic a kvůli geomagnetické bouři jich bylo ztraceno 2,4 procenta. Pravda, ne všechny byly vynášeny tak nízko… Každopádně díky zvýšení dráhy dobrovolně obětují 6,1 procent – prakticky 3x tolik. Taková bouře (přesně v době startu) je navíc velká náhoda a těžko říct, jak dlouho by trvalo, než by se něco takového stalo znovu. Jestli vůbec někdy. Kdežto zvýšení dráhy je 100% jistota, že obětují 6 procent. Spíš bych to povožoval za Zero-risk bias. https://www.adcocksolutions.com/post/what-is-zero-risk-bias#:~:text=Zero%2Drisk%20Bias%20is%20a,instead%20of%20being%20merely%20reduced.

kopapaka

Jenže při vypuštění na vyšší orbitě spotřebují Starlinky i méně paliva na cestu do provozní výšky, což možná bude důvod, proč jim menší počet zas tak nevadí. Přeci jen jsou tyto družice už s lasery, takže by se delší provozování mohlo hodit…

Kuřecí stehno

Nebylo to v Historkách od Bílýho Jelena AC Clarka?

rats

Jen tak podle popisu bych to tipoval na S. Lema

PetrV

Slunce se chová nestandartne a ma velký vliv na atmosféru.
Sleduji https://twitter.com/erikapal?t=pBTYL1SPFKMICkFKzCuzPA&s=09
Slunce vyvrhuje zvýšené množství koronarní hmoty a jsou častější erupce.
Takže atmosféra bude více načechraná.
Netušíme proč to tak je.

Martin Finke

Jedno mínus bylo jen nechtěné ukliknutí při rolování stránky, omlouvám se.

Invc

Hlasování můžeš změnit… klikni na opačnou hodnotu.

Eugen1959

6% obetujú vynesený náklad, nie družice … Niekde ste pri výpočte pomocou súdruhov z ddr urobili chybu ,,,

Eugen1959

doplnenie – nie vznesený náklad, ale zníženie hmotnosti vyneseného nákladu