Volgens een nieuw Brits-VS-onderzoek dat deze week in het Journal Space Weather is gepubliceerd, lopen satellieten meer risico door snelle zonnewind dan door een grote geomagnetische storm.

Onderzoekers die de ruimteweerrisico's voor satellieten in een baan om de aarde onderzochten, berekenden de elektronenstralingsniveaus binnen de Van Allen-stralingsgordels. Deze ring-donutvormige zone wikkelt zich rond de aarde, geladen deeltjes vangen. Geostationaire baan ligt binnen de Van Allen-stralingsgordels

De studie, die jarenlange satellietgegevens analyseerde, ontdekte dat elektronenstralingsniveaus in een geostationaire baan uitzonderlijk hoog kunnen blijven gedurende 5 dagen of langer, zelfs nadat de snelheid van de zonnewind was gaan liggen. Als resultaat, elektronische componenten op satellieten kunnen tot gevaarlijk hoge niveaus opladen en beschadigd raken.

Professor Richard Hoorn, hoofdauteur van de studie, zei:"Tot nu toe dachten we dat het grootste risico voor satellieten in een baan rond de aarde geomagnetische stormen waren. Onze studie construeerde een realistische worstcasegebeurtenis door te kijken naar ruimteweergebeurtenissen veroorzaakt door snelle zonnewind die wegvloeit van de zon en de aarde raakt. We waren verrast om te ontdekken hoe hoog de elektronenstralingsniveaus kunnen gaan."

Dit nieuwe onderzoek is vooral interessant voor de satellietindustrie. Professor Horne vervolgt, "Snelle zonnewind is gevaarlijker voor satellieten omdat het aardmagnetische veld verder reikt dan de geostationaire baan en de elektronenstralingsniveaus helemaal rond de baan worden verhoogd - bij een grote aardmagnetische storm wordt het veld vervormd en de stralingsniveaus pieken dichter bij de aarde.

"Elektronische componenten op satellieten worden meestal beschermd tegen elektrostatische ladingen door ze in een metalen afscherming te plaatsen. Je zou ongeveer 2,5 mm aluminium moeten gebruiken om het opladen tot een veilig niveau te brengen - veel meer dan nu wordt gebruikt. Er zijn meer dan 450 satellieten in geostationaire baan en dus in een realistisch slechtste geval zouden we verwachten dat veel satellieten storingen en een grote kans op uitval van diensten en totaal satellietverlies zouden melden".

Dr. Nigel Meredith, een co-auteur van de studie zei:"Een paar jaar geleden, we berekenden elektronenstralingsniveaus voor een ruimteweergebeurtenis van 1 op 150 jaar met behulp van statistische methoden. Deze studie gebruikt een totaal andere benadering, maar krijgt een zeer vergelijkbaar resultaat en bevestigt dat het risico op schade reëel is."

De zonnewind is een stroom van deeltjes en een magnetisch veld dat wegstroomt van de zon. Het stroomt rond het aardmagnetisch veld en wekt zogenaamde 'koor'-plasmagolven op in de buurt van een geostationaire baan. Koorgolven versnellen elektronen en vormen de Van Allen-stralingsgordels. De refreingolven reizen ook langs het aardmagnetische veld naar de poolgebieden waar ze op de grond worden gedetecteerd bij Halley Research Station, Antartica.