Vệ tinh Internet của Elon Musk gặp khó vì bão Mặt Trời

Bão Mặt Trời gia tăng tạo trở ngại cho vệ tinh ngoài vũ trụ. Ảnh: NewBytes.

Một nghiên cứu mới cho thấy hoạt động Mặt Trời gia tăng có thể rút ngắn tuổi thọ của vệ tinh Starlink do SpaceX vận hành, thậm chí khiến chúng lao trở lại Trái Đất với tốc độ lớn hơn. Điều này sẽ làm tăng nguy cơ mảnh vỡ vệ tinh rơi xuống mặt đất.

Mặt Trời hoạt động theo một chu kỳ khoảng 11 năm, gọi là chu kỳ mặt trời, gồm pha tăng và cực đại. Hành tinh đang tiến đến điểm đỉnh của mình, thường có nhiều hiện tượng gây nhiễu từ tính và bức xạ mạnh ảnh hưởng đến Trái Đất.

Trong khi đó, số lượng vệ tinh được phóng lên không gian, đặc biệt là quỹ đạo thấp của Trái Đất đã tăng vọt. Sự xuất hiện của các chùm vệ tinh siêu lớn như Starlink, và từ nhiều quốc gia khác đã khiến không gian quanh Trái Đất trở nên đông đúc hơn bao giờ hết.

Nghiên cứu do tiến sĩ Denny Oliveira, từ Trung tâm Không gian Goddard của NASA, dẫn đầu đã theo dõi các lần tái nhập khí quyển của vệ tinh Starlink từ năm 2020 đến 2024. Giai đoạn này trùng với pha tăng của chu kỳ Mặt Trời hiện tại, trước khi đạt điểm cực đại vào tháng 10/2024.

Trong vòng 5 năm đó, đã có 523 vệ tinh Starlink quay trở lại khí quyển Trái Đất. Oliveira và các cộng sự đã phân tích quỹ đạo của các vệ tinh này bằng một kỹ thuật thống kê nhằm xác định tốc độ tái nhập có nhanh hơn khi Mặt Trời hoạt động mạnh không.

Các vệ tinh này vốn được thiết kế để duy trì trong quỹ đạo khoảng 5 năm. Tuy nhiên, hoạt động nhiễu loạn từ, hay xáo trộn trong tầng khí quyển trên cao do các vụ phun trào mặt trời gây ra, khiến tuổi thọ của chúng có thể bị rút ngắn và trở lại khí quyển sớm hơn từ 10-12 ngày, ông Oliveira cho biết.

Hoạt động nhiễu loạn từ làm nóng bầu khí quyển và khiến nó giãn nở, làm tăng lực cản lên vệ tinh. Không chỉ khiến tuổi thọ giảm, lực cản khí quyển có thể làm tăng nguy cơ va chạm giữa các vệ tinh. Nghiên cứu của nhóm được đăng tải trên arXiv phát hiện các mô hình quỹ đạo được dùng để tránh va chạm hiện nay không tính toán đầy đủ ảnh hưởng từ hoạt động nhiễu từ.

Sự chênh lệch nghe có vẻ không nhiều, nhưng đủ khả năng khiến SpaceX gần như không thể kiểm soát việc các vệ tinh Starlink quay lại Trái Đất. Thêm vào đó, lực cản gia tăng khiến thiết bị rơi với vận tốc lớn hơn, tạo nguy cơ mảnh vỡ vệ tinh rơi xuống mặt đất.

Thông thường, việc tăng vận tốc của một vật thể khi tái nhập khí quyển cũng sẽ tăng khả năng bị thiêu rụi hoàn toàn. Tuy nhiên, Oliveira cho rằng các vệ tinh Starlink có khả năng sống sót qua quá trình tái nhập cao do ít tương tác với khí quyển. Giả thuyết này cần được làm rõ thêm, vì nghiên cứu hiện tại không trực tiếp đánh giá nguy cơ mảnh vỡ rơi xuống đất.

Hiện đã có hơn 7.500 vệ tinh Starlink đang bay trong quỹ đạo, theo nhà thiên văn học Jonathan McDowell từ Đại học Harvard, người theo dõi chùm vệ tinh này. Con số chưa kể đến hàng nghìn vệ tinh khác hiện cũng đang quay quanh Trái Đất. Về lâu dài, SpaceX kỳ vọng sẽ tăng gấp năm lần số lượng, với mục tiêu phóng tổng cộng 42.000 thiết bị bay, theo Space.com.

Đây là lần đầu tiên trong lịch sử, quỹ đạo có nhiều vệ tinh bay cùng lúc đến như vậy. “Vì thế, hiện tại, gần như mỗi tuần đều có vệ tinh tái nhập khí quyển. Và có khả năng, trong những tháng hoặc năm tới, điều đó sẽ xảy ra hàng ngày”, ông Oliveira cho biết.

Nhật Tường