Zaawansowana ochrona przed burzami słonecznymi
Słońce stale wyrzuca w kierunku Ziemi gigantyczne chmury naładowanych cząsteczek. Po dotarciu do magnetycznego pola Ziemi mogą one uszkodzić satelity, zakłócać sygnały telekomunikacyjne i przyspieszać elektrony w środowisku okołoziemskim, co może generować silne prądy elektryczne na powierzchni ziemi. W ten sposób burze słoneczne prowadzą do zakłóceń, a nawet awaryjnego wyłączenia systemów komunikacji, sieci energetycznych i satelitów. Celem finansowanego ze środków UE projektu AFFECTS (Advanced forecast for ensuring communications through space) było zwiększenie dokładności przewidywania silnych burz słonecznych, ze szczególnym uwzględnieniem ich oddziaływania na systemy telekomunikacji i nawigacji. Możliwie najbardziej wiarygodne oszacowanie oczekiwanych skutków umożliwi wdrożenie w odpowiednim czasie środków zabezpieczenia zagrożonej technologii. Inżynierowie już projektują systemy komunikacji i nawigacji z uwzględnieniem pogody kosmicznej, wykorzystując modele teoretyczne do przewidywania, jaki wpływ będą na nie miały burze słoneczne. Ponadto przebieg pogody kosmicznej jest dużo bardziej dynamiczny niż przewidują to modele, a naładowane cząsteczki mogą dewastować nowoczesne infrastruktury technologiczne na wiele różnych sposobów. Największa trudność polega na tym, że w razie wystąpienia problemów inżynierowie nie będą w stanie przeanalizować sytuacji, żeby ustalić co się stało. Aby lepiej zrozumieć oddziaływanie pogody kosmicznej na satelitarne i naziemne systemy komunikacji, naukowcy w ramach projektu AFFECTS przeanalizowali dane dotyczące pogody kosmicznej zebranych podczas licznych misji kosmicznych. Dane te pochodziły z PROBA-2, STEREO, Obserwatorium Dynamiki Słońca (SDO), sondy ACE i Międzynarodowej Stacji Kosmicznej. Analiza w czasie rzeczywistym umożliwia badaczom uzyskanie informacji na temat właściwości takich jak siła, kierunek, prędkość i przebieg burzy słonecznej. Informacje te są udostępniane publicznie na stronie projektu już po 1-2 godzinach od pojawienia się silnej burzy słonecznej. Na podstawie analizy właściwości korony Słońca i wiatru słonecznego, naukowcy uczestniczący w projekcie AFFECTS również mogą szacunkowo określić kiedy burza słoneczna dotrze do Ziemi jak i również potencjalny wpływ na okołoziemskie środowisko kosmiczne. Kosmiczne warunki pogodowe można prognozować na okres dwóch tygodni. Wykorzystując mapy 3D rozkładu gęstości naładowanych cząsteczek w górnej warstwie atmosfery Ziemi można przewidywać kosmiczne warunki pogodowe i ich oddziaływanie na systemy telekomunikacji i nawigacji. Projekt AFFECTS w istotny sposób przyczynił się do budowy pomostu między inżynierami a synoptykami pogody kosmicznej. Oczekuje się, że dzięki lepszemu zrozumieniu czynników warunkujących pogodę kosmiczną możliwa będzie budowa bardziej wytrzymałych systemów i komponentów dla satelitów komunikacyjnych nowej generacji i ogólnie dla całej zagrożonej infrastruktury technologicznej.
Słowa kluczowe
Burze słoneczne, system wczesnego ostrzegania, pogoda kosmiczna, systemy telekomunikacji i nawigacji
