Zorze polarne, awarie i chaos w kosmosie. ESA sprawdza reakcję na burzę geomagnetyczną

Potężna burza słoneczna

Do niezwykle silnej burzy geomagnetycznej, wywołanej aktywnością Słońca, doszło w 1859 roku. Była ona źródłem awarii sieci telegraficznych w Europie i Ameryce Północnej. W wyniku tego zjawiska, pojawiła się zorza polarna, którą widziano na całym świecie. Tamtejsze zdarzenie określane jest burzą Carringtona. Nazwa pochodzi od angielskiego astronoma Richarda Christophera Carringtona, który zaobserwował rozbłysk słoneczny - przyczynę koronalnego wyrzutu masy, który po dotarciu do Ziemi (po kilkunastu godzinach) spowodował właśnie gigantyczną burzę magnetyczną.

Naukowcy prognozują, że gdyby obecnie doszło do zjawiska na podobną skalę, utracilibyśmy komunikację i nawigację satelitarną; nastąpiłyby masowe awarie elektroniki i poważane zagrożenia dla satelitów na orbicie okołoziemskiej.

Misja ESA

Europejska Agencja Kosmiczna (ESA) prowadzi ćwiczenia przygotowujące zespoły zajmujące się satelitami na taką ewentualność. Ćwiczenia są prowadzone przed każdym startem misji kosmicznej ESA. Jednym z najnowszych przykładów takich symulacji są ćwiczenia dla satelity Sentinel-1D, który ma zostać wystrzelony 4 listopada.

Jest to satelita z radarem obrazującym, który dołączy do europejskiej konstelacji satelitów Sentinel, działającej w ramach programu obserwacji Ziemi o nazwie Copernicus, prowadzonego przez Unię Europejską. Ćwiczenia dla Sentinel-1D są prowadzone od połowy września w Europejskim Centrum Operacji Kosmicznych (ang. European Space Operations Center, w skrócie ESOC) w Darmstadt w Niemczech.

Symulacja naukowców

Gdy nastąpi tego rodzaju wydarzenie, nie ma dobrych rozwiązań - wskazuje Thomas Ormston, który jest zastępcą kierownika operacji statków kosmicznych w misji Sentinel-1D. Badacz zaznacza, że celem - w przypadku burzy magnetycznej - jest utrzymanie satelity w bezpiecznym stanie i zminimalizowanie potencjalnych uszkodzeń.

W symulacji, w jednym ze scenariuszy, satelita został udanie wystrzelony i odłączył się od rakiety nośnej. Następnie skontaktował się z centrum kontroli lotu. Ale kilka minut później zaczęły się zakłócenia. Satelita, podobnie jak inne tego typu urządzenia znajdujące się na orbicie, znalazł się pod wpływem efektów potężnego rozbłysku słonecznego.

Otóż intensywne promieniowanie rentgenowskie i ultrafioletowe zakłóca systemy radarowe, komunikację i śledzenie satelity. Systemy nawigacji satelitarnej, jak GPS, czy europejski Galileo, nie działają. Stacje naziemne, szczególnie w rejonach polarnych, tracą zdolności śledzenia obiektów na orbicie.

Chwilę później do Ziemi dociera druga fala, tym razem złożona z wysokoenergetycznych cząstek, w tym protonów, elektronów, cząstek alfa. Poruszają się z prędkościami bliskimi prędkości światła i docierają do naszej planety po 10-20 minutach. Zaburzają elektronikę pokładową satelity.

Zorze polarne, awarie sieci elektrycznych, ryzyko kolizji satelitów

To jednak nie wszystko. Po kilkunastu godzinach do Ziemi dociera koronalny wyrzut masy - mowa o gorącej plazmie, poruszającej się z prędkością 2 tys. km/h. Wywołuje ona burzę geomagnetyczną, która wywołuje spektakularne zorze polarne, ale też awarie sieci elektrycznych. W dodatku zwiększa tarcia atmosfery - a w konsekwencji satelity na niskich orbitach okołoziemskich schodzą ze swoich typowych trajektorii; wówczas pojawia się ryzyko wielu kolizji.

W ramach przygotowań do lepszej reakcji - na zjawisko o sile burzy Carringtona - konieczne jest lepsze przewidywanie pogody kosmicznej. Oznacza to potrzebę większej liczby czujników do monitorowania jej parametrów. Ponadto, w dalszej odległości od Ziemi, będzie umieszczone obserwatorium Vigil. W ten sposób ESA chce obserwować Słońce "z boku" - pozwoli to wcześniej wykrywać niebezpieczne zdarzenia na Słońcu, zanim jeszcze staną się widoczne z Ziemi.

Czytaj także:

• Wydarzenie na skalę światową. Co się stanie 13 kwietnia 2029?
• Opat widział "cudowny znak". Astronomia liczy na jego powrót
• Woda w kosmosie niedaleko Ziemi. Niezwykłe odkrycie naukowców

Źródło: PAP/łl