- 27,406
- 46
- 8 Ноя 2022
Событие Кэррингтона в 1859-м уничтожило телеграф. Следующее уничтожит интернет, GPS и энергосети. Но есть выход.
Учёные предложили защищать Землю от сильных солнечных бурь с помощью спутников, которые будут выпускать газ у границы магнитного щита планеты. Идея получила название StormWall. По расчётам исследователей из Бостонского университета и Мичиганского университета, такая система сможет временно усилить защиту Земли и ослабить мощную геомагнитную бурю более чем на 50%.
Солнечная активность не ограничивается красивыми полярными сияниями. Вспышки и выбросы вещества с Солнца несут излучение, заряженные частицы и магнитные поля. Когда этот поток сталкивается с магнитосферой Земли , он может нарушать радиосвязь, сбивать GPS, повреждать спутники и создавать токи в линиях электропередачи. Для современной инфраструктуры сильная геомагнитная буря опасна не меньше крупной природной катастрофы.
Самый известный пример - событие Кэррингтона 1859 года. Тогда солнечная буря вывела из строя телеграфные линии в Северной Америке и Европе. В мире XIX века ущерб был ограничен телеграфом. Сегодня похожий удар пришёлся бы по спутникам, энергосетям, навигации, связи и финансовым системам, которые зависят от точного времени со спутников. Оценки для электросетей США доходят до $2,4-3,4 трлн ущерба.
StormWall предлагает не только заранее предупреждать о космической погоде , а вмешиваться в процесс до удара по Земле. Система должна состоять из шести спутников на геосинхронной орбите, примерно в 35 000 км от планеты. Аппараты будут нести контейнеры с веществом для выброса в магнитосферу. В качестве вариантов рассматриваются литий, барий или натрий.
После выброса солнечное излучение быстро превратит газ в плазму, то есть облако заряженных частиц. Это облако должно усилить естественную защиту Земли. У планеты уже есть похожий механизм: при возмущении магнитного поля часть плазмы из верхних слоёв атмосферы уходит в сторону Солнца и замедляет магнитное пересоединение. Так называют процесс, при котором магнитные поля Солнца и Земли перестраиваются, открывая путь энергии солнечной бури в магнитосферу.
StormWall должен резко усилить этот природный эффект. Искусственная плазма у дневной стороны магнитосферы добавит массу в область, где солнечный поток передаёт энергию Земле. В моделировании такой выброс заставлял часть энергии обходить планету и снижал силу геомагнитной бури. Исследователи называют этот подход искусственной загрузкой массы, но по смыслу речь о временном плазменном барьере.
Расчёты показывают, что для заметного эффекта потребуется около 400 тонн газа. Облако нужно создать до прихода солнечной бури, поэтому системе понадобятся точные прогнозы космической погоды. Зато защита не должна оставаться в околоземном пространстве надолго: плазма рассеивается за несколько часов, а по оценке авторов проекта, магнитосфера вымывает выброшенный материал примерно за шесть часов.
Запуск такой системы будет сложным и дорогим. Но авторы считают задачу технически достижимой на фоне появления тяжёлых ракет нового поколения, включая Starship и китайскую Long March 9. По их расчётам, шесть запусков могли бы вывести полную группировку менее чем за два месяца. При этом система одноразовая: после выброса материала спутники уже не смогут повторить защитный манёвр без пополнения запасов.
У идеи остаются серьёзные нюансы. StormWall сработает только при достаточно раннем и точном предупреждении о буре. Ещё понадобится международное согласие, потому что система временно меняет околоземную среду , а эффект затронет не одну страну и не одну группу спутников. Учёные также указывают на возможные побочные последствия, включая электромагнитные волны, которые могут возникнуть при ионизации выброшенного вещества.
Следующий этап - уточнить химию выбрасываемых веществ, проверить более экономные схемы выпуска плазмы и найти орбиты, где для защиты потребуется меньше материала.
Учёные предложили защищать Землю от сильных солнечных бурь с помощью спутников, которые будут выпускать газ у границы магнитного щита планеты. Идея получила название StormWall. По расчётам исследователей из Бостонского университета и Мичиганского университета, такая система сможет временно усилить защиту Земли и ослабить мощную геомагнитную бурю более чем на 50%.
Солнечная активность не ограничивается красивыми полярными сияниями. Вспышки и выбросы вещества с Солнца несут излучение, заряженные частицы и магнитные поля. Когда этот поток сталкивается с магнитосферой Земли , он может нарушать радиосвязь, сбивать GPS, повреждать спутники и создавать токи в линиях электропередачи. Для современной инфраструктуры сильная геомагнитная буря опасна не меньше крупной природной катастрофы.
Самый известный пример - событие Кэррингтона 1859 года. Тогда солнечная буря вывела из строя телеграфные линии в Северной Америке и Европе. В мире XIX века ущерб был ограничен телеграфом. Сегодня похожий удар пришёлся бы по спутникам, энергосетям, навигации, связи и финансовым системам, которые зависят от точного времени со спутников. Оценки для электросетей США доходят до $2,4-3,4 трлн ущерба.
StormWall предлагает не только заранее предупреждать о космической погоде , а вмешиваться в процесс до удара по Земле. Система должна состоять из шести спутников на геосинхронной орбите, примерно в 35 000 км от планеты. Аппараты будут нести контейнеры с веществом для выброса в магнитосферу. В качестве вариантов рассматриваются литий, барий или натрий.
После выброса солнечное излучение быстро превратит газ в плазму, то есть облако заряженных частиц. Это облако должно усилить естественную защиту Земли. У планеты уже есть похожий механизм: при возмущении магнитного поля часть плазмы из верхних слоёв атмосферы уходит в сторону Солнца и замедляет магнитное пересоединение. Так называют процесс, при котором магнитные поля Солнца и Земли перестраиваются, открывая путь энергии солнечной бури в магнитосферу.
StormWall должен резко усилить этот природный эффект. Искусственная плазма у дневной стороны магнитосферы добавит массу в область, где солнечный поток передаёт энергию Земле. В моделировании такой выброс заставлял часть энергии обходить планету и снижал силу геомагнитной бури. Исследователи называют этот подход искусственной загрузкой массы, но по смыслу речь о временном плазменном барьере.
Расчёты показывают, что для заметного эффекта потребуется около 400 тонн газа. Облако нужно создать до прихода солнечной бури, поэтому системе понадобятся точные прогнозы космической погоды. Зато защита не должна оставаться в околоземном пространстве надолго: плазма рассеивается за несколько часов, а по оценке авторов проекта, магнитосфера вымывает выброшенный материал примерно за шесть часов.
Запуск такой системы будет сложным и дорогим. Но авторы считают задачу технически достижимой на фоне появления тяжёлых ракет нового поколения, включая Starship и китайскую Long March 9. По их расчётам, шесть запусков могли бы вывести полную группировку менее чем за два месяца. При этом система одноразовая: после выброса материала спутники уже не смогут повторить защитный манёвр без пополнения запасов.
У идеи остаются серьёзные нюансы. StormWall сработает только при достаточно раннем и точном предупреждении о буре. Ещё понадобится международное согласие, потому что система временно меняет околоземную среду , а эффект затронет не одну страну и не одну группу спутников. Учёные также указывают на возможные побочные последствия, включая электромагнитные волны, которые могут возникнуть при ионизации выброшенного вещества.
Следующий этап - уточнить химию выбрасываемых веществ, проверить более экономные схемы выпуска плазмы и найти орбиты, где для защиты потребуется меньше материала.
- Источник новости
- www.securitylab.ru
