Исследователи под руководством Амиатбха Нага из Национальной лаборатории Лос-Аламоса в США доказали, что количество электрических разрядов на борту космического аппарата напрямую связано с числом электронов в окружающей среде. Это открытие поможет лучше защитить спутники и другое оборудование от сбоев на орбите. Работа опубликована в журнале Advances in Space Research (ASR).
Специалисты изучили данные, собранные двумя уникальными датчиками, установленными на военном спутнике STP-Sat6: один регистрировал потоки электронов, другой — радиочастотные сигналы от так называемых SED-разрядов (spacecraft environment discharges).
SED возникают из-за накопления отрицательного заряда на поверхности спутника: как и статическое электричество на Земле, такой заряд в определенный момент «пробивает» оболочку, повреждая электронику и системы связи.
Ученые проанализировали более года наблюдений и выявили свыше 270 периодов с высокой частотой разрядов. В трех четвертях случаев пики активности электронов предшествовали разрядам на 24–45 минут. Это значит, что низкоэнергетические электроны (в диапазоне 7,9–12,2 кэВ) «заряжают» поверхность аппарата, пока не наступает критическая точка и не происходит пробой.
«Мы впервые смогли показать прямую корреляцию: как только увеличивается активность электронов, почти неизбежно растет частота разрядов. Причем у нас появляется «окно» в десятки минут, чтобы прогнозировать событие», — объяснил Наг.
Авторы считают, что будущие космические миссии смогут внедрить системы мониторинга низкоэнергетических электронов для предсказания и предотвращения электростатических разрядов до того, как они нарушат работу спутников.
Ранее астрономы предложили необычный способ поиска «нового дома» для человечества.