23 вересня відбудеться запуск космічного апарата з чітким завданням — постійно моніторити Сонце, щоб забезпечити захист Землі від космічної погоди. Спостережний супутник, який називається Space Weather Follow-On L1 (SWFO-L1), виходить у космос саме вчасно, оскільки вчені попереджають, що наш старіючий флот сонячних спостерігачів досягає кінця свого ресурсу.
«Ситуація є вкрай терміновою. Ці супутники, ACE, SOHO, DSCOVR, працюють вже значно довше за проектний термін», — зазначив Річард Уллман, заступник директора NOAA з моніторингу космічної погоди, під час прес-брифінгу 21 серпня. «Необхідно терміново відновити цю спроможність».
Протягом десятиліть Земля покладалася на декілька супутників, розташованих на відстані близько мільйона миль, таких як Advanced Composition Explorer (ACE) від NASA, запущений у 1997 році, та Deep Space Climate Observatory (DSCOVR) від NOAA, що був запущений у 2015 році, щоб повідомляти про потенційні загрози космічної погоди. Проте багато з цих апаратів вже працюють значно довше за планований термін.
Чому важливо спостерігати за Сонцем
Сонячні бурі викликають не лише вражаючі полярні сяйва. Коли Сонце вивільняє вибухи заряджених часток, вони мчать через космос і вдаряються в магнітне поле Землі. Ці події, відомі як корональні викиди, можуть заважати сигналам GPS, загрожувати астронавтам, пошкоджувати супутники, а у крайніх випадках навіть виводити з ладу енергетичні мережі на Землі.
Єдина причина, чому оператори мають час на підготовку, — це супутники, розташовані на так званій точці Лагранжа 1 (L1). З цього спостережного пункту, приблизно в 1 мільйоні миль (1.6 мільйоні кілометрів) від Землі, супутники отримують можливість бачити складну космічну погодну ситуацію, включаючи сонячний вітер. Вимірюючи швидкість, густину та магнітну орієнтацію сонячного вітру, ці супутники можуть надати Землі від 15 хвилин до години попередження перед настанням бурі.
«Ці попередження є першим рядком захисту від потенційно руйнівних наслідків космічної погоди», — зазначила Ірен Паркер, що виконує обов’язки адміністратора NOAA з супутників, під час прес-брифінгу.
Флот у кризі
Досі спостереження за Сонцем в основному покладалося на кілька старих місій. Космічний апарат NASA ACE працює вже майже три десятиліття, значно перевищуючи свій початковий п’ятирічний термін. Спільна місія NASA та NOAA DSCOVR, запущена у 2015 році з метою замінити ACE, стикнулася з серйозними проблемами надійності і поки що «відключена через аномалію програмного забезпечення» станом на липень 2025 року. Наразі «немає графіку відновлення потоку даних», повідомила NOAA. В цей час Центр прогнозування космічної погоди NOAA знову покладається на супутник ACE як основне джерело даних про сонячний вітер поряд з зображеннями з Сонячно-геліосферної обсерваторії (SOHO) ESA/NASA та супутника GOES-19, який несе перший оперативний компактний коронограф агентства.
«DSCOVR, на жаль, виявився дещо розчаруванням», — сказала фізик космічної погоди Таміта Сков у коментарі. «Ми мали змогу відмовитися від ACE». Навіть SOHO, який був запущений у 1995 році як дослідницька місія, продовжує надавати корисні зображення та дані про Сонце значно після свого запланованого завершення у 1998 році.
Залежність від майже тридцяти років старого космічного апарата підкреслює, наскільки крихкою стала наша мережа моніторингу космічної погоди. Якщо хоча б одна з цих місій зламається без заміни, наслідки можуть бути серйозними.
«Ми буквально звисаємо з нитки, як з точки зору фінансування, так і з точки зору отримання нових спостережень», — зазначила Сков. «Ми всі звикли до одноточкових збоїв. Тож чи це розчаровує чи лякає нас? Більше ні, це просто стан речей».
З’являється SWFO-L1
Нова місія NOAA має на меті зміцнити цю крихку систему, гарантуючи, що якщо ACE нарешті вийде з ладу або DSCOVR не вдасться відновити, моніторинг сонячного вітру продовжиться безперервно. Коли SWFO-L1 досягне L1, він буде вимірювати сонячний вітер, магнітні поля та високоенергетичні частки, що прямують від Сонця. Ці вимірювання в реальному часі будуть надходити до Центру прогнозування космічної погоди NOAA в Булдері, штат Колорадо, де прогностики видають попередження для всіх — від авіакомпаній до операторів енергетичних мереж.
«Це не може зупинити загрозу, але дає нам час на підготовку», — сказала Паркер. «SWFO-L1 надасть нашим прогностикам в Центрі прогнозування космічної погоди NOAA необхідні інструменти для захисту критично важливих систем нашої країни».
Чим SWFO-L1 відрізняється, так це своїм фокусом. У той час як такі космічні апарати, як сонячний зонд Паркер від NASA або сонячний орбітатор від ESA, революціонують наше розуміння сонячної фізики, SWFO зосереджений на функціонуванні. Йдеться не про наукові відкриття, а про надійність: забезпечення постійного спостереження за Сонцем і передачу даних для моделей космічної погоди.
«Ми в Центрі прогнозування космічної погоди з нетерпінням чекаємо, коли супутник SWFO-L1 не тільки буде запущено, але й займе позицію та почне отримувати спостереження за сонячним вітром для нашої діяльності», — сказав Шон Дал, прогностик Центру прогнозування космічної погоди NOAA. «Це величезний крок уперед у нашому прогнозуванні рішень, які ми забезпечуємо тут, у Центрі прогнозування космічної погоди».
Для вчених, які підштовхують до нових інвестицій у моніторинг космічної погоди, 23 вересня означає початок нової епохи.
«Цей запуск стосується не лише нового супутника, це також питання побудови більш стійкого майбутнього, забезпечення технологій, від яких ми залежимо, щоб захистити їх від найекстремальніших подій Сонця», — наголосила Паркер.
І для нас, чи то ми покладаємося на навігацію GPS, супутники для зв’язку, чи просто хочемо насолоджуватися полярними сяйвами, це означає, що Сонце залишиться під контролем.