Миссия в космосе протяженностью 150 миллионов километров

Новый спутник для наблюдения за солнцем, может выиграть решающее время в подготовке к сбоям по всей планете

В 1859 году в Северной Америке, по темнеющему горизонту поползли багровые столбы света. Эти полярные сияния охватили весь мир — от Китая до Кубы. Радиоприемники и телеграфные системы перестали работать. Тысячи людей вышли на улицы, чтобы увидеть кроваво-красное небо. Некоторые вызывали пожарные машины, чтобы потушить возможный огонь, другие молились, опасаясь конца света.

Но источник не был ни земным, ни божественным. Теперь это известно как событие Каррингтона. Облако плазмы, газа и частиц высокой энергии — были выброшены с поверхности Солнца. Планета подверглась воздействию геомагнитной бури. Такая буря может повториться снова. Ученые оценивают около 10% вероятности попадания солнечной бури на Землю в течение следующих 10 лет. Другими словами, для нас оптимистов, вероятность 90% что это не произойдет. 

В любом случае, в современном мире на карту поставлено гораздо больше технологий, чем телеграфных линий. Согласно исследованию проведенному Европейским космическим агентством в 2016 году, солнечная геомагнитная буря может привести к дорогостоящим потерям в различных отраслях промышленности, от авиации до энергетических систем, на общую сумму до 15 миллиардов евро (только в Европе).

Один из способов минимизировать ущерб — следить за солнечной  активностью с помощью спутников, это даст время подготовиться к любым событиям. Современные спутники мониторинга (которые находятся на орбите более 20 лет) обеспечивают предварительное предупреждение за 15 часов. 

Так вот, недавно финансируемая Европейским космическим агентством (ЕКА) спутниковая миссия L5 Lagrange mission заявила, что сможет прогнозировать солнечные события на день или более раньше, говорит Юха-Пекка Лунтама, глава Управления космической погоды ЕКА.

Возможность точно отслеживать солнечную активность — имеет важное значение, поскольку каждый тип события уникален, как и последствия которые они несут.

Существующие спутники расположены на прямой линии между Солнцем и Землей — в точке L1. Новый спутник будет расположен вне этой линии, точка L5 — является лучшим расположением для наблюдения солнечных бурь. Об этом можно размышлять, как о спортивной игре. Если вы ловите мяч, то вам труднее оценить скорость или его положение, чем если бы вы наблюдали со стороны.

Схема точек Лагранжа на орбите Земли.  Современные солнечные метеорологические спутники расположены на прямой линии между Солнцем и Землей в точке, называемой L1.  Новый спутник будет размещен за этой линией, следуя за орбитой Земли, в точке под названием L5, которая является лучшей точкой наблюдения для наблюдения солнечных бурь.

Миссия Лагранжа разместит спутник на расстоянии 150 миллионов километров от Земли — это в 100 раз дальше, чем спутники в позиции L1. «Это первый раз, когда кто-либо создает подобную миссию в дальнем космосе» — говорит Лунтама. 

Отправка данных с такого расстояния является сложной задачей

Для получения непрерывного потока данных, космическим агентствам необходим постоянный доступ к огромным антеннам (диаметром не менее 35 метров) на наземных станциях по всему миру. ЕКА планирует работать с NASA и японской JAXA. Международное сотрудничество часто вступает в миссии, целью которых является защита Земли.

Солнечная геомагнитная буря может временно изменить магнитное поле планеты

Возможность точно отслеживать активность солнца, имеет решающее значение. Каждое событие уникально, как и последствие которое оно несёт. Например, происходят изменения в магнитном поле Солнца и они принимают три основные формы, которые могут возникать по отдельности или все сразу.

Первая — это солнечная вспышка, которая наполняет нашу атмосферу чрезвычайным количеством электромагнитного излучения, ионизируя верхние слои. Эта ионизация затрудняет прохождение радиосигналов через атмосферу, вызывая сбои в работе спутниковых GPS-приемников. 

Второй сюрприз — взрыв высокоэнергетических протонов и электронов. Большая часть этих частиц будет поймана атмосферой, но электроника на спутниках (в том числе которые следят за солнцем в точке L1) может быть повреждена временно или навсегда, в зависимости от события. Эти частицы могут также воздействовать на солнечные батареи, постепенно разрушая их.

Третье событие, влияющее на нашу повседневную жизнь, является выброс корональной массы (CME). Взрыв на поверхности Солнца выбрасывает кусок солнечной плазмы в пустоту со скоростью до 3000 км/с. Это облако — солнечная геомагнитная буря, которая может охватывать сотни миллионов километров в ширину и при столкновении с Землей может временно изменить магнитное поле планеты.

Человеческая жизнь на земле, а также наши дорогие персональные электронные устройства, такие как телефоны и ноутбуки, не подвергаются какой-либо опасности от солнечных бурь .

Диаграмма потенциальных проблем, вызванных солнечной бурей.  Image © ESA / Научный офис.

Диаграмма потенциальных проблем, вызванных солнечной бурей. Image © ESA / Научный офис.

Одним из последствий шторма может быть воздействие на высокочастотную радиосвязь в авиации. И хотя перебои могут затруднить полеты, в отрасли есть резервные мощности для безопасного продолжения работы. Условия могут быть похожими на то, что происходит при плохой погоде.

«Будут задержки, могут быть отмены рейсов, потому что аэропорты не смогут управлять взлетами и посадками так же эффективно, как обычно»

Другая незначительная проблема, которую необходимо отслеживать — повышенное радиационное облучения космонавтов и летных экипажей летящих близко к полюсам, где радиация может проникать в верхние слои атмосферы. Во время солнечной бури количество радиационного облучения для пассажиров самолёта не опасно, но членам экипажа следует соблюдать осторожность, чтобы не превышать рекомендуемые уровни радиации.

Самая большая угроза солнечных бурь связана с энергосистемой. Геомагнитная буря может доставить дополнительный импульс тока, перегружая сеть и выбивая контролирующие трансформаторы размером с дом, которые имеют высокую цену и их трудно заменить. 

С предварительным уведомлением о вспышках, энергетические компании смогут снизить нагрузку на сети или полностью отключить их, что является дорогостоящей, но эффективной мерой. Вот где дополнительное время предупреждения, имеет решающее значение. Нельзя просто отключить все электрические сети, щелкнув выключателем. Эти системы должны быть аккуратно снижены в нагрузке в течение нескольких дней.

В конечном счете, ключом к минимизации ущерба от солнечных штормов является долгосрочное планирование и обеспечение того, чтобы правительства во всем мире инвестировали средства в мониторинг. Солнечные бури являются одной из немногих угроз, для нашей уязвимой планеты. Как человечество, мы должны относиться к этому серьезно.

Рейтинг
Загрузка ...
Журнал MAGAZINE.TOWN