Европейское космическое агентство (ESA) смоделировало масштабную солнечную бурю, аналогичную «событию Кэррингтона» 1859 года, чтобы в реальном времени проследить влияние мощнейшего выброса энергии и заряженных частиц на спутники и наземную инфраструктуру.
Моделируемый сценарий состоял из трёх последовательных фаз. Первая — через восемь минут после вспышки к Земле достиг интенсивный поток электромагнитного излучения, который нарушил работу радиосвязи, систем навигации и радаров. Вторая — в течение следующих двадцати минут на орбиту обрушился шквал высокоэнергетических протонов, выведя из строя бортовую электронику ряда аппаратов. Заключительная — через 10–18 часов ударила корональная масса плазмы, столкнувшись с магнитосферой и вызвав мощную геомагнитную бурю: в её результате в энергосетях пошли сбои, трансформаторы оказались перегружены, а из-за повышения плотности верхних слоёв атмосферы снизился срок эффективной службы спутников на низких орбитах.
По словам Томаса Ормстона (Thomas Ormston), заместителя руководителя эксплуатации спутника Sentinel-1D, «полностью избежать ущерба при таком уровне воздействия невозможно. Задача состоит в том, чтобы сохранить критически важные функции и свести последствия к минимуму». Sentinel-1D, пуск которого запланирован на 4 ноября, призван круглосуточно наблюдать за поверхностью Земли, однако его системы не рассчитаны на вспышки, сравнимые по силе с кэррингтонским событием.
По оценкам ESA, аэродинамическое сопротивление аппаратов может возрасти вчетверо, что приведёт к повышению вероятности столкновений, сокращению срока службы спутников и погрешностям в GPS-навигации. Координатор моделирования космической погоды Хорхе Амайя (Jorge Amaya) подчеркнул: «Хотя аппараты на низких орбитах в целом защищены лучше, прямое воздействие вспышки такой силы способно вывести из строя любые системы».
Для усиления готовности к подобным событиям ESA разрабатывает сеть датчиков космической погоды D3S и готовит к запуску миссию Vigil в 2031 году. Будущий спутник, разместившийся в точке L5 системы «Земля — Солнце», позволит получать более ранние предупреждения о вспышках, чем доступно сегодня.
Испытание ESA отрабатывало все этапы реагирования — от центра управления миссией до операторов спутников — в условиях ограниченной и противоречивой информации. Агентство предупреждает: повторение крайней по мощности солнечной бури — вопрос времени, а не вероятности. Индуцированные геомагнитными токами сбои в энергосетях могут привести к масштабным отключениям и повреждению оборудования.
Последняя вспышка подобного уровня в 1859 году вызвала повсеместные сбои телеграфных систем и удивительные северные сияния до низких широт. В 2012 году Земле едва удалось избежать удара аналогичной силы, что стало серьёзным сигналом учёным.
Полученные результаты подчёркивают важность международного сотрудничества в области мониторинга и защиты космических аппаратов и энергетической инфраструктуры от рисков, связанных с космической погодой. Моделирование и прогнозирование экстремальных солнечных событий помогают совершенствовать системы раннего оповещения и повышать устойчивость современных технологий.
Источник: iXBT
