Спутники на низкой орбите стали огромной сетью датчиков верхней атмосферы. Астроном Тони Филлипс начал отслеживать, как атмосфера замедляет космические аппараты, анализируя орбиты Starlink, Amazon Kuiper, Planet SuperDove и Eutelsat OneWeb. Каждый день он видит, как земная атмосфера расширяется и сжимается вслед за активностью Солнца.
Даже на высоте нескольких сотен километров спутники встречают разреженные газовые частицы, которые создают аэродинамическое сопротивление и опускают орбиту. Аппараты с двигателями корректируют высоту, а те, что без них, медленно падают к Земле.
Сила торможения меняется постоянно. Ультрафиолет Солнца нагревает термосферу, верхние слои атмосферы расширяются, плотный газ поднимается выше. Геомагнитные бури усиливают процесс, резко увеличивая сопротивление, с которым сталкиваются спутники.
Филлипс использует открытые двухстрочные наборы орбитальных элементов TLE, обновляемые несколько раз в сутки. Каждый набор содержит параметр B*, связанный с аэродинамическим торможением. Когда реальная плотность воздуха растёт, спутник замедляется сильнее ожидаемого, и изменение отражается в B*.
Один спутник слишком шумный для таких расчётов. На его орбиту влияют манёвры, конструкция и погрешности. Филлипс следит за фиксированной выборкой из 1000 Starlink, сравнивает каждый с его собственным уровнем в спокойной атмосфере, затем вычисляет медиану по сотням измерений.
Результат переводится в понятное число: сколько метров высоты потеряет типичный Starlink на высоте 480 км за сутки без работы двигателей. В спокойный день 10 августа 2026 года расчётная скорость была 19,7 метра в сутки. Во время сильной геомагнитной бури 20 января она достигла 127,6 метра в сутки. Разница превысила шесть раз при том, что сами спутники не менялись — меняласьатмосфера.
Практический пример: при постоянной скорости около 40 метров в сутки неуправляемому спутнику на высоте 480 км потребовалось бы четыре года для схода с орбиты. Январский темп сократил бы этот срок примерно до года. Это не прогноз, плотность меняется ежедневно, но показывает силу космической погоды.
Проверку Starlink обеспечивают другие группировки. Филлипс следит за 107 аппаратами Planet SuperDove на высотах около 400–500 км, 391 спутником Amazon Kuiper на 630 км и 651 аппаратом Eutelsat OneWeb на 1200 км.
SuperDove особенно полезны — они не удерживают высоту двигателями и действительно опускаются под действием атмосферы. В 2026 году типичный SuperDove терял около 62 метров за сутки, с января по август медианное снижение достигло 15,5 км. Во время январской бури фактическая скорость выросла в 2,74 раза, индекс Starlink — в 2,71 раза. Два независимых способа разошлись примерно на один процент.
Amazon Kuiper подтверждает результаты на большей высоте. Ежедневные изменения Kuiper и Starlink совпадают с коэффициентом корреляции 0,94. OneWeb на 1200 км находится так высоко, что атмосфера там настолько разрежена, что давление солнечного света становится важнее аэродинамического сопротивления. Большую часть года данные OneWeb оставались почти неизменными, но январская буря оставила заметный след даже там.
Спутники показали и более медленную реакцию Земли на Солнце. Скорость снижения повторяет изменения солнечного радиоизлучения на длине волны 10,7 см примерно с двухдневным запаздыванием. Верхней атмосфере требуется около двух суток, чтобы заметно ответить на изменение солнечной активности. Сильные геомагнитные бури действуют быстрее.
Метод измерения плотности атмосферы по движению спутников не новый. NASA в июле 2026 года представила систему мониторинга, использующую TLE тысяч низкоорбитальных объектов. Сравнение с данными за 2014–2026 годы показало точность 10–20% на высотах 200–600 км даже во время самых сильных геомагнитных бурь.
SpaceX уже испытала последствия атмосферного торможения. После запуска Starlink 3 февраля 2022 года геомагнитная буря резко увеличила сопротивление на низкой начальной орбите. 38 спутников сошли с орбиты, не успев подняться на рабочую высоту.
Исследование 523 спутников Starlink, упавших с 2020 по 2024 год, подтвердило влияние солнечной активности. Усиление геомагнитной активности ускоряет потерю высоты и одновременно увеличивает ошибку прогнозирования входа аппарата в атмосферу.
Новый проект отличается постоянством наблюдений. Данные обновляются ежедневно, результаты Starlink сверяются с несколькими независимыми группировками на разных высотах. Запускать отдельный научный аппарат не понадобилось — роль распределённого датчика выполняют уже находящиеся вокруг Земли спутники.
«Планетарный барометр» — метафора. Система оценивает не атмосферное давление, а относительную плотность верхней атмосферы. TLE сглаживают быстрые изменения на интервале одного-трёх дней, манёвры Starlink могут искажать картину. Несмотря на ограничения, тысячи спутников позволяют каждый день видеть процесс, который раньше было трудно наблюдать одновременно на разных высотах: как Солнце заставляет внешнюю оболочку атмосферы Земли расширяться и сжиматься.
