‘Zware zonnestorm kan satellieten voor tien jaar lamleggen’

Share Button

Een zware zonnestorm beschadigt niet alleen de infrastructuur op aarde, maar laat ook een erfenis achter die gedurende een aantal jaren weinig heel laat van satellieten. Zijn we bestand tegen de gevolgen van een satellietloos tijdperk?

Tien jaar straling
Als de zon een grote wolk geladen deeltjes richting aarde uitstoot, worden hierdoor onze stroomnetwerken lamgelegd en satellieten doorgebrand. Maar daar blijft het geenszins bij. Nieuwe berekeningen wijzen uit dat een mega-zonnestorm een langdurig stralingsprobleem veroorzaakt op de hoogte waar de meeste satellieten zich bevinden, low earth orbit. Deze straling bedreigt de werking van satellieten tot een decennium na de zonnestorm. Dit gebeurt doordat de zonnestorm de binnenste Van Allen-gordel ontwricht – een natuurlijke buffer van geladen deeltjes die de aarde omringt tot een afstand van vier maal de diameter van de planeet.

Omdat dit plasma zo dicht is, kunnen zich geen elektromagnetische golven vormen die anders elektronen opzwepen en zo veranderen in gevaarlijke straling. Dit plasma beperkt de hoeveelheid straling in de binnenste Van Allen gordel die de aarde omringt en maakt hiermee het gebruik van satellieten mogelijk.

De kernproef Starfish Prime heeft naast kapotte elektronica op Hawaii, waarschijnlijk ook meerdere satellieten geroosterd.

De kernproef Starfish Prime heeft naast kapotte elektronica op Hawaii, waarschijnlijk ook meerdere satellieten geroosterd.

Storm van 2003 vaagde plasmawolk grotendeels weg
Er is al eerder waargenomen dat zonne-uitbarstingen deze wolk aantastten. Zo bracht in oktober 2003 een zware zonnestorm de plasmawolk terug tot slechts twee maal de straal van de aarde. Als we weer te maken krijgen met een enorme zonnestorm zoals in 1859 – die zelfs met de toenmalige primitieve elektronica, weinig heel liet van telegraafstations – zal er vermoedelijk vrijwel niets over blijven van deze beschermende wolk.

Satellieten veranderd in ruimteschroot
Yuri Shprits van de Californische universiteit UCLA in Los Angeles simuleerde met zijn team hoe een dergelijke grote storm de straling rond de aarde zou beïnvloeden. Ze ontdekten dat als de wolk afwezig was, elektromagnetische golven de elektronen in de binnenste stralingsgordel tot ongekende snelheden kon opzwepen – met vernietigende gevolgen voor de gevoelige elektronica in satellieten. De elektronen kunnen zich ophopen en zo hoge statische elektriciteitsspanningen veroorzaken, wat weer kortsluiting veroorzaakt. Kortom: satellieten worden zo in korte tijd al veranderd in nutteloos ruimteafval. De oplossing: satellieten en permanent bemande ruimtestations, zoals het ISS, voorzien van een dikke wand, aldus Shprits.

Kernproef
De binnenste van Allen-gordel is het sterkst rond 3000 km boven de evenaar, hoger dan LEO. Op hogere breedtegraden bereikt de binnenste van Allen-gordel lagere hoogten en worden door satellieten doorkruist. Hebben de elektronen eenmaal deze snelheid, dan blijven ze lang actief in de gordel. In 1962 voerden de Amerikanen een kernproef uit in de ruimte, waardoor low earth orbit vol werd gepompt met snelbewegende elektronen, Waarschijnlijk heeft de kernproef Starfish Prime zo verschillende satellieten (voornamelijk hun eigen) vernield, naast de nodige problemen door EMP op Honolulu.

Bron
Y. Shprits et al., Profound change of the near-Earth radiation environment caused by solar superstorms, Space Weather (2011)

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

5 reacties

  1. Peter schreef:

    Interessant stuk. Helaas wordt de vraag ‘zijn we bestand tegen de gevolgen van een satellietloos tijdperk?’ verder niet behandeld. Want hoe afhankelijk zijn we eigenlijk geworden van die (communicatie)satelliet?

    • Julie schreef:

      Alle Arabische zenders, en nog andere zenders van de hele wereld -die je niet in het zenderpakket hebt- gaan dmv. een satelliet, evenals navigatie en weersvoorspellingen, en er worden bijvoorbeeld foto`s mee gemaakt.

  2. Picobyte schreef:

    De redenatie is niet correct.
    De problemen bij de toenmalige telegrafie en later in elektriciteits distributie ontstonden door technische onkunde goede aarding en scheidingscondensatoren voorkomen momenteel veel van dit soort problemen.
    Ook is de bodem onder de betreffende voorzieningen van belang.
    In ons land is de bodem van natte klei en zand,daar waar het faalde was de ondergrond een dun laagje aarde op massieve ‘bedrock’ofwel elektrisch niet goed geleidend steenachtig bv graniet ed.
    Ook zijn satellieten tegenwoordig voorzien van schilden rond de meest belangrijke computer chips.
    Het enige probleem dat blijft is eigenlijk de onvoorspelbare propagatie van de diverse radiosignalen rond de aarde.
    Maar zelfs sat-TV zou net als zichtbaar licht nog te ontvangen moeten zijn omdat de ionisatie daar weinig invloed op heeft ondanks dat die signalen door de grote afstand(geostationair)nog de dikste laag moeten penetreren.
    Tot slot,de kernproeven in de ruimte gaven voornamelijk relatief laag energetische radio energie die gemakkelijk koppelde met de antennes en de daaraan gekoppelde radio in de satelliet dus een overdosis spanning gaf.
    Die sats waren dus niet overleden door de harde straling die vrij kwam maar juist het relatief laagfrequente deel van een snoeiharde superexplosie.

  3. Picobyte schreef:

    Een toevoeging nog,als de zon vrijwel recht achter de satelliet staat die je wil ontvangen dan kan je alsnog problemen verwachten omdat het signaal dan onder de ruisdrempel kan verdwijnen.

  4. Picobyte schreef:

    Dat schrijft ik foutief,

    Tot slot,de kernproeven in de ruimte gaven voornamelijk relatief laag energetische radio energie die gemakkelijk koppelde met de antennes en de daaraan gekoppelde radio in de satelliet dus een overdosis spanning gaf.

    Wat ik wilde zeggen is dat de toenmalige sats gemakkelijk koppelden met de lagere frequenties en de röntgenstralen en rondvliegende deeltjes niet echt invloed hebben/hadden op ouderwetse buizen transistors en grove microchips die in vergelijking tot een neutron nog enorm groot waren.
    Huidige chips moeten echt afgeschermd worden omdat die details van enkele atomen breed bevatten.

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger