2024年5月の太陽フレアに関する研究が、SpaceXのStarlinkコンステレーションに深刻な混乱を引き起こしたことを明らかにした。これには高度の低下とネットワークの中断が含まれる。研究者らは、衛星の数が増加するにつれ、太陽活動からの脅威が悪化する可能性があり、衝突や通信障害を引き起こす可能性があると警告している。この発見は、太陽の11年周期の活動中に脆弱性を強調している。
軌道上の衛星数は歴史上初めて10,000機を超え、SpaceXのStarlinkメガコンステレーションがその大部分を占めている。2019年5月以来、SpaceXは10,000機以上のStarlink衛星を打ち上げており、1日あたり1～2機のペースで約1,000機が地球の大気圏に再突入している。これらの衛星は約550キロメートルの高度でグローバルなメッシュを形成しており、太陽フレアとそれに伴う地磁気擾乱に脆弱である。
2024年5月、中程度の太陽フレアの最中、カリフォルニア大学アーバイン校のEunju Kang氏率いる研究者らが公開追跡データを分析した。彼らは、地球の太陽に向いた側の衛星が太陽放射による大気抵抗で最大半キロメートルの高度低下を経験したことを観察した。地球の極付近や南大西洋異常—磁場が弱い地域—では、荷電粒子がより激しく集中するため、影響がさらに大きかった。
この混乱はコンステレーション全体に連鎖的な「うねり」の波を引き起こした。「1機の衛星が高度を失うと、隣接する衛星も補正しなければならない」とKang氏は説明し、イオンスラスターを使ってレーザーベースの通信リンクを維持した。「まるで波のようだ」とチームメンバーのSangeetha Abdu Jyothi氏が付け加えた。このような予測不能性は、他の宇宙船との衝突リスクを高める。「軌道の予測可能性が低いと、衝突リスクが増大する」とAbdu Jyothi氏は指摘した。
ネットワークへの影響も明らかで、RIPE Atlasのデータがパケットロスと中断の急増を示した。「パケットロスの即時的な急増があった」とKang氏。「このフレアは1859年のカーリントンイベントの約3分の1の強さだったが、2022年2月の事件を思い起こさせるもので、40機の新しく打ち上げられたStarlink衛星が破壊された。
専門家らは、2040年代の次の太陽活動ピークで課題が激化すると予測しており、数万から数十万機の追加衛星が軌道に乗る可能性がある。「衛星が増えるほど問題は深刻化する」とLeonid SpaceのScott Shambaugh氏。短期的な抵抗の予測モデルは不十分で、サブストーム—小さな大気変動—は特に予測が難しいとReading大学のMathew Owens氏。Starlinkの規模は今やこれらの効果を研究するための広大なプローブネットワークとして機能している。