НАСА строит щит от Солнца

Специалисты НАСА хотят защитить нас от солнечных бурь — выбрасываемых Солнцем потоков плазмы, которые время от времени атакуют Землю. Это явление способно прорвать атмосферу и магнитное поле планеты, парализовать электроэнергетическую систему и компьютерную технику. Ближайшая подобная буря, по прогнозам ученых, должна произойти в 2012 году.

Специалисты НАСА полагают, что могут принять меры, чтобы защитить нас от солнечных бурь — потоков ионизированных частиц, выбрасываемых Солнцем, которые постоянно атакуют Землю. На максимуме активности этот поток плазмы способен прорвать атмосферу и магнитное поле нашей планеты и парализовать электроэнергетическую систему, компьютерную технику и объекты городской инфраструктуры. Чтобы минимизировать последствия возможной катастрофической бури в 2012 году, НАСА разработало и внедряет систему оповещения — так называемый "Солнечный щит".

Он состоит из зонда "Сохо" и зондов-близнецов "Стерео" и позволит получать изображения феномена в формате 3D и отключать жизненно важные системы до их возможного поражения.

Статистические данные говорят о том, что каждые сто лет Солнце выбрасывает такое количество ионизированных частиц, что эффект на Земле можно наблюдать визуально: на небе появляются сияния, переливающиеся кроваво-красными оттенками. К сожалению, этот феномен не ограничивается визуальным проявлением.

Читайте также: Солнце устроило магнитный шторм на Земле

Взаимодействие плазменного потока с магнитным полем Земли на несколько часов нарушает работу последнего. Это нарушает работу компасов и спутников, может явиться причиной отключения электроснабжения, телекоммуникационных систем и практически всех электронных систем ежедневного использования. К счастью, большинство солнечных бурь не столь сильны, чтобы приводить к катастрофам а-ля Голливуд, однако некоторые из них запомнились человечеству.

Так, в 1859 году солнечная буря, получившая название Каррингтонский шторм, полностью парализовала телеграфное сообщение в Северной Америке и Европе, а искры, сыпавшиеся из трансформаторов, привели к пожарам. Тогда облако плазмы долетело до Земли за 17 часов и техногенной катастрофы не случилось только по причине слаборазвитой промышленности. Но если подобная солнечная буря произойдет в 2012 году, как предсказывают специалисты НАСА, последствия могут стать трагическими. Пока только один аппарат способен предупредить о надвигающейся опасности.

Работы по созданию Солнечного щита (Solar Shield) начались в 2008 году после тревожного отчета Национальной академии наук США, который просигнализировал о возможной мощной гелиомагнитной буре и ее последствиях. По словам Анти Пулкинена (Anttti Pulkkinen), сотрудника Католического американского университета, работающего в Центре космических полетов Годдарда НАСА, Солнечный щит — это новая, экспериментальная система предупреждения, предназначенная к внедрению в электрораспределительных сетях Северной Америки. Полагаем, что она позволит отключить трансформаторы после предупредительного сигнала о надвигающейся солнечной буре.

Причина нарушений работы энергетических сетей объясняется эффектом GIC (geomagnetic induction currents), влиянием ионизированных струй на линии электропередач, причем особенно сильно их влияние отражается на протяженных линиях, электрическое поле внутри которых сопоставимо по силе с внешним. Солнечные частицы вызывают возмущение магнитного поля Земли и оно начинает вибрировать. Эти магнитные вибрации порождают в атмосфере электрические токи, перегружающие цепи, предохранители и в экстремальных случаях приводящие к оплавлению катушек трансформаторов. Кроме того, опасны веерные отключения, подобные случившемуся в Германии в 2006 году.

Помимо печально знаменитого Каррингтонского шторма можно вспомнить октябрьский феномен 2003 года, известный как "бури Хэллоуина": он повредил 28 спутников, два из них вышли из строя. Помимо этого произошли массовые отключения электричества в Швеции и странах Африки. В Канаде из-за сбоев в системе навигации был закрыт воздушный коридор.

Учитывая, что современные системы распределения электроэнергии напичканы электроникой, проблема обеспечения их безопасности стоит особенно остро. Проект НАСА призван ее решить.

Пулкинен объясняет, что Солнечный щит приходит в действие, когда регистрирует выброс корональной массы на Солнце. Система, состоящая из трех зондов: "Сохо" и двух зондов "Стерео", — позволяет получать трехмерное изображение потоков плазмы, покинувших поверхность Солнца. Это помогает оценить глубину области, охваченной солнечной бурей, посмотреть, как перетекает солнечное вещество и как распределяется энергия. Система оповестит о времени достижения потоком Земли и укажет место бомбардировки.

Солнечная активность имеет периодичность 10-11 лет. Ученые прогнозируют, что по силе следующая буря будет подобна Каррингтонскому шторму, и ожидают ее начала в 2012–2013 годах. Кроме техногенной катастрофы возможны и социальные потрясения, поскольку доказано негативное влияние гелиомагнитных бурь на психику людей. Пулкинен заявил, что многие заинтересованные предприятия Северной Америки уже установили у себя оборудование НАСА, связанное с системой Солнечный щит. "Мы бы хотели, чтобы к нашей программе присоединилось как можно большее количество заинтересованных предприятий. Чем больше у нас будет данных, тем эффективней мы сможем апробировать и внедрять систему оповещения", — сказал ученый.

Многие обыватели скептически относятся к подобным прогнозам, но, к примеру, корпорация "Североамериканская надежная энергосистема" отметила: "Несмотря на то, что эти риски являются редкими, а в некоторых случаях и не влекущими к тяжелым последствиям, в корпорации очень обеспокоены по поводу реальности гелиомагнитных событий". Что ж, похоже, в будущем прогнозы космической погоды войдут в нашу жизнь так же прочно, как и метеосводки.

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"