Европейски учени разработиха иновационен алгоритъм, който предсказва геомагнитни бури и започнаха тестове за оценка на неговата ефективност. Това може да ни помогне да се подготвим за опасни излъчвания от Космоса, които заплашват да извадят от строя сателитите и да нанесат сериозни щети на електрическите мрежи на Земята.
Юри Шприц, учен от германския Център за геонауки в Потсдам, води амбициозна мисия за справяне с този космически риск. Вече е известно, че значителна част от съвременния ни начин на живот е изложена на опасности от слънчевата активност. Ако Слънцето премине в период на интензивна активност, геомагнитни бури могат да повредят сателити или да прекъснат електрическото захранване на Земята.
Въпросът е дали можем да предвидим тези бури, да оценим въздействието им върху околната среда и инфраструктурата на Земята и да осигурим подготовка за тях. Шприц работи по този проблем в рамките на финансирания от ЕС проект PAGER, който беше активен между 2020 и 2023 година.
Целта на учените е да създадат алгоритъм, който използва данни от телескопи и сателити, наблюдаващи Слънцето, в комбинация с данни от сателити в околоземна орбита. Така те могат да прогнозират кога опасна геомагнитна буря ще се насочи към Земята и какви ще бъдат последствията за космическата и земната инфраструктура. За тази цел изследователите свързват различни компютърни модели на слънчевата активност и околоземното пространство.
„В най-добрия случай, ако успеем да предвидим геомагнитната буря, ще имаме само един или два часа, за да оценим какви ефекти ще има върху Земята. Но тъй като самото смущение може да пристигне до два дни по-късно, това ще ни осигури известно време за подготовка. Възможността да разполагаме с такова предупреждение е критична“, обяснява Шприц.
Алгоритъмът, създаден в рамките на проекта PAGER, вече преминава през тестове, за да се прецени неговата ефективност. „След десетилетия на фундаментални космически изследвания, започнали с откритията от първия американски сателит, открил вредно космическо лъчение през 1958 г., най-накрая сме на прага на истински прогнози за космическите бури“, добавя ученът с ентусиазъм.
Какво е геомагнитна буря?
Геомагнитната буря възниква, когато мощно изригване от Слънцето взаимодейства с магнитното поле на Земята. По време на слънчевите бури, заредени частици от слънчевия вятър достигат нашата планета и взаимодействат със защитното й магнитно поле. Това води до образуването на силно енергизирани частици, които могат да навредят на сателитите, нарушавайки електронните им системи.
Въпреки че сблъсъкът на тези частици с атмосферните елементи създава красиви полярни сияния, те също така представляват сериозна опасност за съвременната технология. Геомагнитни бури вече са причинили проблеми за сателитите. През февруари 2022 г. американската компания SpaceX изгуби 38 интернет сателита Starlink, когато мощна геомагнитна буря ги върна обратно в земната атмосфера. През 2010 г. компанията Intelsat също загуби контрол върху сателита Galaxy 15 заради подобна буря, която създаде честотни интерференции, застрашавайки други сателити.
Възможни последствия на Земята
Геомагнитните бури не се отразяват само на сателитите. Те могат да претоварят електрическите мрежи, като предизвикат сериозни прекъсвания на тока. Например през 1989 г. в Квебек, Канада, геомагнитна буря предизвика 9-часово прекъсване на електрическото захранване. Възможните последствия включват загуба на комуникации, спиране на сателитни услуги и аномалии в GPS навигацията.
Повечето сателити в околоземната орбита работят в областите на Земята, които са подложени на радиация, събираща заредени частици от магнитното поле. Тези пояси могат да се усилват значително по време на геомагнитни бури, а сателитите, разположени в тях, са особено уязвими. „GPS сателитите работят в сърцето на тези пояси, където радиацията е най-вредна“, посочват учените. Въпреки че сателитите са добре защитени, най-енергичните частици могат да проникнат в тях и да ги повредят, което води до значителни финансови загуби.
Подготовка и бъдеще
Проектът PAGER и разработката на алгоритмите за прогнозиране на геомагнитни бури показват важността на космическите изследвания и иновациите в защита на Земята и нейната инфраструктура. Ако новият „светофар“ за геомагнитни бури се окаже ефективен, учените ще могат да предскажат с по-голяма точност кога ще настъпят тези бури и как ще се отразят на нашата планета. Това ще ни предостави ценен времеви прозорец, за да се подготвим за най-лошото, преди да настъпят сериозни проблеми.
