Подготовка к солнечным бурям: симуляция для операторов спутников
Угрозы из космоса не всегда очевидны, но статистически это лишь вопрос времени, прежде чем одна из них произойдет. Одна из самых тревожных для многих специалистов в области космоса — это мощная солнечная буря, подобная той, которая в 1859 году фактически подожгла Telegraph paper.
За последние 150 лет технологии значительно улучшились, однако это также означает, что они гораздо более подвержены повреждениям в случае повторения событий, подобных «Событию Каррингтона». Оценки возможного ущерба достигают триллионов долларов, а полное восстановление экономики может занять более десяти лет, если заранее не предпринять меры по смягчению последствий.
В качестве подготовки Европейское космическое агентство (ESA) ввело требование, чтобы операционный персонал новых спутников, которые будут находиться на передовой во время любой катастрофы солнечной бури, проходил симуляцию того, как они будут действовать в таких условиях. Это было описано в недавнем пресс-релизе, посвященном одной из таких симуляций.
Честно говоря, лучшее, что они могут сделать — это минимизация ущерба. Для спутника нет хорошего исхода, если он находится на прямом пути солнечной бури. Наилучшее, на что может рассчитывать спутник, это сохранить работоспособность с минимальными потерями, но лишь с небольшим количеством топлива, так как его придется использовать для поддержки орбиты в условиях увеличившегося сопротивления атмосферы, вызванного бурей.
В одном из примеров команда Sentinel 1-D должна была справиться с симулированной солнечной бурей сразу после запланированного запуска их спутника, который намечен на 5 ноября. Sentinel 1-D является частью программы Copernicus ESA по мониторингу земной поверхности с помощью радаров и предоставления актуальной информации о морских и земельных условиях. Симуляция, которую команде предстояло пройти, была разбита на три этапа.
Сначала спутник подвергся воздействию солнечного всплеска классов X45, движущегося со скоростью света, практически без предупреждения для операционной группы. Этот всплеск был аналогичен тому, который произошел около Хэллоуина в 2003 году, когда отключение электроэнергии затронуло некоторых людей на земле и нарушило точность GPS, что привело к перенаправлению авиарейсов, особенно тех, что летели над полюсами. В данном симуляционном случае солнечный всплеск снова нарушил GPS, затруднив команде Sentinel 1-D определение своего местоположения.
Пару минут спустя спутник был заброшен высокоэнергетическими частицами, движущимися близко к скорости света. Хотя появление солнечного всплеска предоставило некоторое предупреждение о том, что это произойдет, защищаться от этих частиц сложно. Они могут повредить критически важные элементы спутника, такие как электронная память и системы связи.
Однако наибольшую опасность представляет собой приход корональной массированной эжекции, который наступает через 15-18 часов после шторма частиц. Это приводит к увеличению объема атмосферы Земли на 400%, создавая мощное сопротивление для новозапущенного спутника.
Эта ситуация также критична для остальных спутников в его окружении, которые могут не иметь достаточного запаса топлива для преодоления этого резкого изменения. Это создает серию выборов для команды Sentinel 1-D — как лучше избежать столкновений в этой новой хаотической среде. Вероятности столкновений менялись так быстро, что было трудно принимать обоснованные решения, и каждое решение могло повлиять на другие потенциальные столкновения в будущем.
Такое моделирование дает возможность операционной команде firsthand понять, какие это будут выборы и каковы реалистичные ожидаемые результаты такого сценария. Пресс-релиз не сообщил, как команда Sentinel 1-D справилась с симуляцией, но, опять же, лучшее, на что они могли надеяться, это минимизация ущерба.
Симуляция проводилась в центре управления миссиями ESA (ESOC) в Дармштадте, Германия, и представляет собой то, что вскоре станет стандартной практикой для будущих спутников, поскольку агентство начинает уделять больше внимания безопасности в космосе. То, примут ли другие космические организации такие же профилактические меры, в конечном итоге может определить, насколько наша орбитальная инфраструктура выживет в случае катастрофического события, которое, вероятно, когда-нибудь произойдет.
В нашем Telegram‑канале, и группе ВК вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
