Швидкий розвиток космічної індустрії та нові технології, на які спирається суспільство — такі як електромережі, авіація та телекомунікації — піддаються одному й тому ж ризику: космічній погоді.
Що таке космічна погода
Космічна погода охоплює будь-які зміни в космічному середовищі між Сонцем і Землею. Одним з поширених явищ космічної погоди є міжпланетні корональні викиди.
Ці викиди — це скупчення магнітних полів та частинок, що виникають на Сонці. Вони можуть рухатись зі швидкістю до 1,242 миль за секунду (2,000 км/с) і здатні викликати геомагнітні бурі.
Ці бурі створюють чудові видовище — наприклад, полярні сяйва, які іноді можна спостерігати на небі. Проте вони також можуть порушувати роботу супутників, вимикати електричні мережі та піддавати астронавтів на майбутніх місіях до Місяця та Марса небезпечним дозам радіації.
Загрози космічної погоди
Тепер комерційні інтереси займають важливу частину космічних досліджень, орієнтуючись на космічний туризм, створення супутникових мереж та видобуток ресурсів з Місяця і сусідніх астероїдів.
Космос також є критично важливим для військових операцій. Супутники забезпечують необхідні можливості для військової комунікації, спостереження, навігації та розвідки.
Оскільки такі країни, як США, стають все більш залежними від космічної інфраструктури, екстремальні космічні події становлять більшу загрозу. Сьогодні космічна погода загрожує активам на суму до 2.7 трильйонів доларів усього світу.
У вересні 1859 року найбільша зафіксована подія космічної погоди — так звана подія Каррінгтона — призвела до пожеж у Північній Америці та Європі через надзвичайну активність телеграфних ліній. У серпні 1972 року подібна подія майже вразила астронавтів, які оберталися навколо Місяця. Доза радіації могла бути смертельною. Нещодавно, у лютому 2022 року, SpaceX втратила 39 з 49 новозапущених супутників Starlink через помірний космічний погодний феномен.
Сучасні монітори космічної погоди
Служби космічної погоди активно покладаються на супутники, які контролюють сонячний вітер — потік магнітних полів та частинок, що виникає на Сонці, і передають свої спостереження на Землю. Це дозволяє науковцям порівнювати ці спостереження з історичними даними для прогнозування космічної погоди та оцінки реакції Землі на зміни в сонячному вітрі.
Земне магнітне поле природно захищає живі організми та супутники від негативних ефектів космічної погоди. Проте екстремальні події можуть стискати або навіть знімати частини земного магнітного щита, зараз напоготові до пуску нових супутників.
Покращення систем попередження про космічну погоду
Збільшення часу попередження понад 40 хвилин — це те, що допоможе операторам супутників, планувальникам електричних мереж, авіадиспетчерам та астронавтам краще підготуватися до екстремальних подій космічної погоди.
Наприклад, під час геомагнітних бурь атмосфера нагрівається і розширюється, збільшуючи опір супутникам, що перебувають у низькій земній орбіті. З достатнім часом попередження оператори могли б змінити розрахунки опору для запобігання падінню супутників.
Майбутні ініціативи у вивченні космічної погоди
Наша команда працює над новою супутниковою констеляцією під назвою SWIFT, яка, вперше в історії, буде розміщена за межами точки L1, на відстані 1.3 мільйона миль (2.1 мільйона км) від Землі, що дозволить отримувати інформацію про космічну погоду до 60 хвилин до її прибуття.
SWIFT буде використовувати безпаливну систему пропульсії, відому як сонячний вітрило. Це гнучка відбивна поверхня, що імітує дуже тонке дзеркало, і здатна без витрат пального досягати необхідної орбіти та залишатися на ній протягом більш ніж десяти років завдяки сонячному світлу.
Ця нова технологія може суттєво змінити спосіб моніторингу й прогнозування космічної погоди, захищаючи сучасні технології як на космосі, так і на Землі.