I satelliti Starlink sono diventati il barometro globale dell'atmosfera della Terra
- I satelliti in orbita bassa misurano la densità della termosfera attraverso il parametro B*
- Le variazioni di B* correlano con il flusso radio solare a 10,7 cm
- Circa 2000 satelliti di diverse costellazioni partecipano alle osservazioni
- Il metodo aiuta a migliorare le previsioni del tempo spaziale
Tony Phillips, noto astronomo e divulgatore scientifico, ha proposto l'idea di trasformare i satelliti delle megacostellazioni, situati in orbita terrestre bassa, in una sorta di sensore globale dello stato della parte superiore dell'atmosfera. La base del metodo sono i set di dati orbitali TLE aperti, pubblicati dal Comando Spaziale degli Stati Uniti, che contengono il parametro B* – un coefficiente che riflette la resistenza dell'atmosfera.
Nel movimento nello spazio, qualsiasi oggetto incontra un'aria rara, ma comunque esistente. Più denso è il gas a diverse centinaia di chilometri di altezza, maggiore è l'attrito e più velocemente il satellite perde quota. Se la densità reale dell'atmosfera supera il modello previsto, il calcolo dell'orbita corregge B*, aumentando il suo valore. In questo modo, la variazione di B* diventa un indicatore indiretto della densità dell'aria nell'orbita del satellite ed è accessibile a ogni utente.
L'attività solare gioca un ruolo chiave in questo processo. L'aumento delle radiazioni ultraviolette riscalda la termosfera – uno strato da 90 a 600 km – causando la sua espansione. Il gas espanso crea una resistenza maggiore e le orbite dei satelliti iniziano a cadere più rapidamente. Secondo le stime di Phillips, la velocità di caduta è correlata al flusso radio del Sole a una lunghezza d'onda di 10,7 cm, e la reazione dell'atmosfera si osserva circa due giorni dopo un cambiamento nell'attività solare.
Inoltre, le tempeste geomagnetiche, causate da esplosioni solari, possono provocare aumenti rapidi e temporanei della densità atmosferica. Questi eventi portano a un'accelerazione immediata della diminuzione delle orbite, che viene registrata anche nei cambiamenti di B*.
Per verificare l'ipotesi, il ricercatore ha incluso nell'analisi non solo i satelliti Starlink, ma anche altre grandi costellazioni: circa 1000 apparecchi Starlink, 107 satelliti Planet Labs SuperDove, 391 satelliti Amazon Kuiper e 651 satelliti Eutelsat OneWeb. Le diverse altezze delle loro orbite consentono di confrontare la reazione dei diversi strati della termosfera, trasformando la rete in una stazione meteorologica distribuita senza la necessità di lanciare nuove missioni scientifiche.
Limitazioni e prospettive
Il metodo ha una serie di limitazioni. Alcuni satelliti effettuano correzioni orbitali, cambiano orientamento o attivano i motori, il che può distorcere i dati. Inoltre, la precisione del TLE è inferiore a quella degli strumenti di misurazione specializzati. Tuttavia, l'ampio volume di osservazioni consente di separare statisticamente le anomalie individuali dalle tendenze generali.
Tenendo conto di queste caratteristiche, un tale "barometro" è in grado di migliorare i modelli del tempo spaziale, aumentare la precisione nella valutazione del rischio di collisioni e degrado dei satelliti, e ampliare le nostre conoscenze su come gli strati superiori dell'atmosfera reagiscono alle perturbazioni solari e geomagnetiche.
Fonte: 3DNews
