Satelliter är mer benägna att vara i riskzonen från höghastighets solvind än en stor geomagnetisk storm enligt en ny brittisk-amerikansk studie som publicerades denna vecka i Journal Space Weather.

Forskare som undersöker rymdvädrets risker för satelliter i omloppsbana beräknade elektronstrålningsnivåer inom Van Allens strålningsbälten. Denna ringformade zon sveper sig runt jorden, fångar laddade partiklar. Geostationär omloppsbana ligger inuti Van Allens strålningsbälten

Studien, som analyserade år av satellitdata, fann att elektronstrålningsnivåer i geostationär omloppsbana kan förbli exceptionellt höga i 5 dagar eller mer, även efter att solvindens hastighet hade lagt sig. Som ett resultat, elektroniska komponenter på satelliter kan laddas upp till farligt höga nivåer och skadas.

Professor Richard Horne, huvudförfattare till studien, sa:"Tills nu trodde vi att den största risken för att kretsa kring satelliter var geomagnetiska stormar. Vår studie konstruerade en realistisk värsta tänkbar händelse genom att titta på rymdväderhändelser orsakade av höghastighetssolvindar som strömmar bort från solen och träffade jorden. Vi blev förvånade över att upptäcka hur höga elektronstrålningsnivåer kan gå."

Denna nya forskning är särskilt intressant för satellitindustrin. Professor Horne fortsätter, "Snabb solvind är farligare för satelliter eftersom det geomagnetiska fältet sträcker sig bortom den geostationära omloppsbanan och elektronstrålningsnivåerna ökar hela vägen runt omloppsbanan – i en stor geomagnetisk storm förvrängs fältet och strålningsnivåerna toppar närmare jorden.

"Elektroniska komponenter på satelliter är vanligtvis skyddade från elektrostatiska laddningar genom att innesluta dem i metallskärmar. Du skulle behöva använda cirka 2,5 mm aluminium för att minska laddningen till säkra nivåer - mycket mer än vad som används för närvarande. Det finns långt över 450 satelliter i geostationär omloppsbana och så i ett realistiskt värsta fall skulle vi förvänta oss att många satelliter skulle rapportera fel och en stor sannolikhet för serviceavbrott och total satellitförlust”.

Dr Nigel Meredith, en medförfattare till studien sa:"För några år sedan, vi beräknade elektronstrålningsnivåer för en 1 på 150 års rymdväderhändelse med hjälp av statistiska metoder. Den här studien använder ett helt annat tillvägagångssätt men får ett mycket liknande resultat och bekräftar att risken för skada är verklig."

Solvinden är en ström av partiklar och magnetfält som flyter bort från solen. Det flyter runt jordens magnetfält och exciterar så kallade "chorus" plasmavågor nära geostationär omloppsbana. Körvågor accelererar elektroner och bildar Van Allens strålningsbälten. Körvågorna färdas också längs det geomagnetiska fältet till polarområdena där de detekteras på marken vid Halley Research Station, Antarktis.