มลพิษทางอากาศทำให้ GPS และระบบโทรคมนาคม “หยุดชะงัก” ได้ง่ายในช่วงพายุสุริยะ

การศึกษาวิจัยใหม่พบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศกำลังเปลี่ยนแปลงโครงสร้างชั้นบรรยากาศของโลก ส่งผลให้ดาวเทียมต่างๆ รวมถึง GPS และระบบโทรคมนาคมมีความเสี่ยงเพิ่มมากขึ้นในระหว่างพายุสุริยะ

เนื่องจากมนุษยชาติพึ่งพาดาวเทียมมากขึ้นเรื่อยๆ เพื่ออินเทอร์เน็ต การนำทาง และแม้กระทั่งการป้องกันประเทศ ความกังวลใหม่จึงเกิดขึ้น นั่นคือ การปล่อยมลพิษที่ก่อให้เกิดภาวะโลกร้อนอาจทำให้ดาวเทียมเหล่านี้มีความเสี่ยงต่อพายุสุริยะมากขึ้น - ภาพ: AI

นักวิทยาศาสตร์ พบว่าการเพิ่มขึ้นของ CO₂ ในชั้นบรรยากาศเบื้องบนทำให้อากาศเบาบางลง ขณะเดียวกัน พายุสุริยะซึ่งอนุภาคมีประจุจากดวงอาทิตย์ชนกับชั้นบรรยากาศ กำลังทำให้อากาศมีความหนาแน่นมากขึ้น การเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นอย่างรวดเร็วและรุนแรงนี้อาจก่อให้เกิดปัญหาร้ายแรงต่อดาวเทียม นักวิทยาศาสตร์กล่าวในรายงานที่ตีพิมพ์ในวารสาร Geophysical Research Letters

พายุแม่เหล็กโลก (geomagnetic storm) คือความปั่นป่วนในสนามแม่เหล็กโลกที่เกิดจากกิจกรรมของดวงอาทิตย์ พายุที่รุนแรงสามารถเพิ่มความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศเบื้องบน ทำให้ดาวเทียมรักษาวงโคจรและความเร็วได้ยาก หากดาวเทียมเสียสมดุล อาจทำให้ระดับความสูงลดลงเรื่อยๆ ส่งผลให้อายุการใช้งานสั้นลง

การจำลองสถานการณ์บนซูเปอร์คอมพิวเตอร์ของศูนย์วิจัยบรรยากาศแห่งชาติ (NCAR) ของสหรัฐอเมริกา แสดงให้เห็นว่า: ภายในสิ้นศตวรรษที่ 21 ความหนาแน่นของชั้นบรรยากาศเบื้องบนอาจลดลง 20-50% เมื่อเกิดพายุแม่เหล็กแรงสูง ความหนาแน่นจะเพิ่มขึ้นมากกว่าปัจจุบันมาก จากเดิมที่เพิ่มขึ้นเป็นสองเท่าเป็นสามเท่า

“สำหรับอุตสาหกรรมดาวเทียม เรื่องนี้ถือเป็นประเด็นสำคัญอย่างยิ่ง การออกแบบดาวเทียมจำเป็นต้องคำนึงถึงสภาพบรรยากาศในอนาคต แทนที่จะพึ่งพาเพียงข้อมูลในอดีต” นิโคลัส เพดาเทลลา นักวิจัยกล่าว

บรรยากาศที่เบาบางลงหมายถึงดาวเทียมจะมีแรงต้านน้อยลง มีวงโคจรที่เสถียรมากขึ้น และมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น

อย่างไรก็ตาม มีความขัดแย้งเกิดขึ้น นั่นคือ "การยืดอายุ" นี้เองที่ทำให้ขยะอวกาศ รวมถึงดาวเทียมที่ปลดประจำการและชิ้นส่วนขนาดเล็ก คงอยู่ในวงโคจรต่ำรอบโลกนานขึ้น

ในระหว่างพายุแม่เหล็ก ความหนาแน่นของบรรยากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงสั้นๆ อาจทำให้ดาวเทียมและเศษซากตกลงมาเร็วขึ้น ส่งผลให้มีความเสี่ยงต่อการชนกันแบบลูกโซ่เพิ่มมากขึ้น

เศษซากขนาดเล็กที่พุ่งชนดาวเทียมที่กำลังเคลื่อนที่สามารถสร้างเศษซากใหม่ขึ้นมาได้นับพันชิ้น ก่อให้เกิด "เอฟเฟกต์โดมิโน" ทั่วทั้งบริเวณวงโคจร

การศึกษาใช้พายุในเดือนพฤษภาคม พ.ศ. 2567 เป็นตัวอย่างทั่วไป เมื่อการพ่นมวลโคโรนา (CME) หลายครั้งจากดวงอาทิตย์ก่อให้เกิดปรากฏการณ์แสงเหนือที่แปลกประหลาดในพื้นที่ละติจูดต่ำหลายแห่ง ซึ่งแทบไม่เคยพบเห็น

นอกจากความงดงามอันน่าทึ่งแล้ว ดาวเทียมบางดวงยังถูกรบกวนหรืออาจเสี่ยงต่อการล้มเหลวอีกด้วย เมื่อจำลองสถานการณ์เดียวกันนี้ในปี 2040, 2061 และ 2084 ทีมวิจัยพบว่าการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศจะขยายผลกระทบของพายุแม่เหล็กต่อชั้นบรรยากาศ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความหนาแน่นอย่างฉับพลันที่รุนแรงกว่าปัจจุบันมาก

“ในอีก 30 ปีข้างหน้า พายุที่มีความรุนแรงเท่ากับปัจจุบันอาจก่อให้เกิดปฏิกิริยาของบรรยากาศที่แตกต่างไปอย่างสิ้นเชิง” เพดาเทลลาเน้นย้ำ ซึ่งหมายความว่าอุตสาหกรรมดาวเทียมไม่สามารถพึ่งพาข้อมูลในอดีตในการออกแบบได้ แต่จำเป็นต้องคำนวณใหม่และปรับตัวให้เข้ากับโลกที่เปลี่ยนแปลงไป ภายใต้ผลกระทบทั้งด้านสภาพภูมิอากาศและอวกาศ

กลับสู่หัวข้อ

มินห์ ไฮ

ที่มา: https://tuoitre.vn/o-nhiem-khong-khi-lam-gps-vien-thong-de-te-liet-trong-bao-mat-troi-20250816084257144.htm