Luchtvervuiling zorgt ervoor dat GPS en telecommunicatie tijdens zonne-uitbarstingen gemakkelijk 'verlamd' raken

Ô nhiễm không khí làm GPS, viễn thông dễ ‘tê liệt’ trong bão Mặt trời - Ảnh 1. — Naarmate de mensheid steeds meer afhankelijk wordt van satellieten voor internet, navigatie en zelfs defensie, ontstaat er een nieuwe zorg: de uitstoot van broeikasgassen zou deze satellieten kwetsbaarder kunnen maken voor zonnestormen. - Foto: AI

Volgens een studie gepubliceerd in het tijdschrift Geophysical Research Letters hebben wetenschappers ontdekt dat een toename van CO₂ in de bovenste atmosfeer ervoor zorgt dat de lucht ijler wordt. Tegelijkertijd zorgen zonnestormen (magnetische stormen), waarbij geladen deeltjes van de zon botsen met de atmosfeer, ervoor dat de lucht dichter wordt. Deze snelle en drastische verandering in dichtheid kan de werking van satellieten ernstig verstoren.

Geomagnetische stormen zijn verstoringen in het aardmagnetisch veld die worden veroorzaakt door zonneactiviteit. Sterke stormen kunnen de atmosferische dichtheid in de bovenste atmosfeer verhogen, waardoor het voor satellieten moeilijk wordt om hun baan en snelheid te handhaven. Als er onevenwichtigheden optreden, kunnen ze geleidelijk in hoogte dalen, waardoor hun operationele levensduur wordt verkort.

Simulaties op de supercomputer van het Amerikaanse National Center for Atmospheric Research (NCAR) laten zien dat de dichtheid van de bovenste atmosfeer tegen het einde van de 21e eeuw met 20-50% zou kunnen afnemen. Wanneer een sterke geomagnetische storm optreedt, zal de toename in dichtheid veel groter zijn dan nu, mogelijk een verdubbeling of zelfs een verdrievoudiging.

"Voor de satellietindustrie is dit een bijzonder belangrijk vraagstuk. Bij het ontwerpen van satellieten moet rekening worden gehouden met toekomstige atmosferische omstandigheden, in plaats van alleen te vertrouwen op historische gegevens," aldus onderzoeker Nicholas Pedatella.

Een dunnere atmosfeer betekent dat satellieten minder luchtweerstand ondervinden, stabielere banen hebben en een langere levensduur kunnen hebben.

Er ontstaat echter een paradox: het is juist deze "levensduurverlenging" die ervoor zorgt dat ruimteafval, waaronder buiten gebruik gestelde satellieten en kleine fragmenten, langer in een lage baan rond de aarde blijft hangen.

Tijdens een magnetische storm kan een korte piek in de atmosferische dichtheid ervoor zorgen dat satellieten en ruimtepuin sneller naar beneden storten, waardoor het risico op een kettingreactiebotsing toeneemt.

Een klein stukje ruimtepuin dat een actieve satelliet raakt, kan duizenden nieuwe fragmenten creëren, waardoor een "domino-effect" ontstaat in een heel gebied van de baan om de aarde.

De studie nam de storm van mei 2024 als typisch voorbeeld. Tijdens die storm veroorzaakten vele opeenvolgende coronale massa-ejecties (CME's) van de zon een ongebruikelijk poollicht in veel gebieden op lage breedtegraden, een verschijnsel dat zelden voorkomt.

Naast deze spectaculaire schoonheid hebben sommige satellieten te maken gehad met operationele verstoringen, en sommige lopen zelfs het risico op storingen. Bij het simuleren van hetzelfde scenario voor 2040, 2061 en 2084 ontdekte het wetenschappelijke team dat klimaatverandering de impact van geomagnetische stormen op de atmosfeer zal versterken, wat zal leiden tot veel drastischere en abruptere veranderingen in de dichtheid dan momenteel het geval is.

Onderzoeker Pedatella benadrukte: "Binnen de komende 30 jaar zou een geomagnetische storm met exact dezelfde intensiteit als nu een compleet andere atmosferische reactie kunnen veroorzaken." Dit betekent dat de satellietindustrie niet langer op historische gegevens kan vertrouwen voor het ontwerp, maar dat herberekeningen en aanpassingen nodig zijn aan een veranderende aarde onder de dubbele invloed van klimaat en ruimte.

Reactie (0)