Угрозы из космоса не всегда очевидны, но, по статистике, это лишь вопрос времени, когда одна из них произойдёт. Одной из наиболее тревожных для многих космических экспертов является мощная солнечная буря, подобная той, которая в 1859 году в прямом смысле подожгла телеграфную бумагу.
За последние 150 лет наши технологии продвинулись далеко вперёд, но это также означает, что они стали гораздо более уязвимыми к повреждениям в случае повторения подобного «события Кэррингтона», как называют бурю 1859 года. Оценки потенциального ущерба исчисляются триллионами долларов, а полное восстановление экономики займёт более десяти лет, если заранее не принять меры по минимизации ущерба.
В рамках подготовки к подобным событиям Европейское космическое агентство (ЕКА) начало требовать от оперативного персонала новых спутников, которые окажутся на передовой в случае катастрофы, связанной с солнечной бурей, моделирования того, как они будут действовать в такой ситуации. Об этом говорится в недавнем пресс-релизе, посвящённом одному из таких моделирований.
Чтобы было понятно, лучшее, что они могут сделать, — это контроль ущерба. Хорошего исхода для спутника, оказавшегося на пути солнечной бури, нет. Максимум, на что он может надеяться, — это пройти через событие в рабочем состоянии и с чуть меньшим количеством топлива, чем планировалось, из-за использования этого топлива для поддержания орбиты в условиях, когда атмосфера разбухла из-за бури и замедлила спутник.
Пример моделирования
В этом конкретном примере команде Sentinel 1-D пришлось столкнуться с моделируемой солнечной бурей сразу после запланированного запуска их космического аппарата, который запланирован на 5 ноября. Sentinel 1-D является частью программы ЕКА «Коперник» по мониторингу поверхности Земли с помощью радаров и предоставлению обновлённой информации о морских и наземных условиях. Моделирование, через которое прошла его команда, было разделено на три этапа.
1. Спутник был поражён солнечной вспышкой класса X45, которая двигалась со скоростью света, практически без предупреждения для оперативного персонала. Эта вспышка, сравнимая с той, что произошла около Хэллоуина 2003 года и привела к отключению электричества у некоторых людей на земле, а также нарушила точность GPS, вызвав изменение маршрутов полётов, особенно тех, что пролетали над полюсами. В этом моделируемом случае солнечная вспышка снова нарушила работу GPS, что затруднило команде Sentinel 1-D определение своего местоположения.
2. Через несколько минут после вспышки спутник был бомбардирован частицами высокой энергии, движущимися почти со скоростью света. Хотя появление солнечной вспышки позволило получить некоторое предупреждение о том, что это произойдёт, защититься от этих частиц сложно, поскольку они имеют свойство изменять «биты» в критически важных частях спутников, таких как электронная память и системы связи. Это может привести к необратимому повреждению системы, искажению её памяти и выходу из строя части её схем.
3. Но это не самая большая опасность — примерно через 15–18 часов после шторма частиц основная плазма выброса корональной массы достигнет Земли. Это вызвало увеличение атмосферы Земли до 400%, создав огромное сопротивление для недавно запущенного спутника.
Но, что особенно важно, для всех других спутников в его окрестностях, у которых может не хватить топлива, чтобы справиться с таким внезапным увеличением. Это создало для команды Sentinel 1-D ряд задач — как лучше всего избежать столкновений в этой внезапно хаотичной среде. Вероятности этих столкновений менялись так быстро, что было трудно сделать обоснованный выбор — и каждый выбор того, чего избегать или игнорировать, мог повлиять на другие потенциальные столкновения позже.
Такие симуляции дают оперативному персоналу возможность на собственном опыте понять, какие варианты есть, и каков реалистичный ожидаемый результат такого сценария. В пресс-релизе не сообщалось, как команда Sentinel 1-D справилась с моделированием, но, опять же, лучшее, на что они могли надеяться, — это смягчение ущерба.
Моделирование проводилось в центре управления полётами ЕКА (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. Будет ли другие космические организации применять такой же предупредительный подход, возможно, однажды определит, сколько из нашей орбитальной инфраструктуры выживет в случае катастрофического события, которое однажды почти наверняка произойдёт.
Предоставлено Universe Today