Burza słoneczna – Zagrożenie z kosmosu

0

Konferencja Space Situational Awareness (SSA), która odbyła się pod koniec września w Warszawie w ramach polskiej prezydencji, była okazją do spotkania wielu związanych z tematyką SSA ekspertów z Europy oraz USA. Na początku należy wyjaśnić znaczenia frazy „Space Situational Awareness” – może zostać ona spolszczona jako: monitorowanie zagrożeń kosmicznych, do których zalicza się „kosmiczne śmieci”, obiekty bliskie Ziemi oraz burze słoneczne.

Do „kosmicznych śmieci” zalicza się niedziałające satelity oraz części rakiet, będące wciąż na orbicie. Działające satelity muszą czasami wykonywać tzw. „manewr unikający”, aby ustrzec się przed kolizją z „niekontrolowanym” odpadkiem. Również obiekty pochodzenia naturalnego, krążące w pobliżu Ziemi, stanowią potencjalne niebezpieczeństwo.

Z tych właśnie powodów katalogowanie i monitorowanie obiektów znajdujących się w najbliższej przestrzeni kosmicznej jest niezmiernie istotne. W czasie konferencji SSA miałem przyjemność rozmawiać z panem Juha-Pekką Luntamą – kierownikiem ds. pogody kosmicznej (Space Weather Segment Manager) z Europejskiej Agencji Kosmicznej (ESA). Poniżej fragment rozmowy rzucający trochę światła na kwestię: o co chodzi z tą pogodą kosmiczną?

Mateusz Piwek: W jaki sposób pogoda kosmiczna wpływa na życie przeciętnego Kowalskiego?

Juha-Pekka Luntama: Dobrą stroną pogody kosmicznej są piękne zorze polarne, które od czasu do czasu – gdy burza słoneczna jest wystarczająco silna – można zobaczyć także z terenu Polski.

MP: Również w tym roku była taka okazja.

JPL: Tak, takie okazje zapewne pojawią się także w przeciągu następnych czterech lat, kiedy słońce będzie w maksimum słonecznym.
Jeżeli taka sytuacja wystąpi, może w dużym stopniu zaburzyć działanie różnych systemów. Może to wpłynąć na telekomunikację, w szczególności satelitarną, odbiorniki GPS mogą wskazywać błędną pozycję lub w ogóle nie otrzymywać sygnału z satelity – to się dzieje w czasie burzy słonecznej.

Bardziej poważna sytuacja występuje, gdy (poza utratą łączności) satelita przestaje funkcjonować na pewien czas albo, co gorsze, przestaje funkcjonować na stałe.

Sieci energetyczne również są zagrożone. Burza kosmiczna może uszkodzić lub kompletnie zniszczyć transformatory w układach zasilania, co może wpłynąć na brak prądu w danym regionie. To są poważne problemy i dlatego pogoda kosmiczna jest istotna.

MP: Myślę, że problem polega na tym, że wielu z nas nie zdaje sobie sprawy, jaki wpływ systemy satelitarne mają na codzienne życie.

JPL: Technologie kosmiczne są niezauważalne, gdy dzwonisz, nawiązujesz połączenie internetowe, oglądasz telewizję – nie wiesz, czy sygnał nie pochodzi z satelity, dopóki nie pojawią się problemy. Większość z nas nie wie, w jak dużym stopniu używamy systemów satelitarnych na co dzień. Problemy z satelitą mogą również wpłynąć na prognozę pogody – zmniejszając jej dokładność. Wspomniany wcześniej sygnał GPS jest też używany do synchronizacji czasu w bankomatach – gdy sygnału nie ma, bankomat przestaje działać.

MP: Dotyczy to również internetu …

JPL: Dokładnie. Awaria systemu satelitarnego może wpłynąć na systemy, które na pierwszy rzut oka wydają się być niezależne. To jest ukryte ryzyko. Dobrą stroną jest to, że jest prawie niemożliwe, aby zginąć z powodu burzy kosmicznej. Burza kosmiczna nie jest niebezpieczna w tym sensie. Jednakże jej pojawienie przekłada się na straty ekonomiczne, np. zawieszone loty, problemy z systemami bankowymi.

MP: Warto zaznaczyć, że do tej pory występowały stosunkowo słabe burze w porównaniu do tej odnotowanej w 1869 roku.

JPL: Kolejna taka burza to byłby najgorszy scenariusz. Takie wydarzenie zostało odnotowane jedynie raz, więc nie możemy przewidzieć, jak często występuje. To może wydarzać się co 50 lat albo co 150, być może co 500 – tego nie wiemy. Natomiast jest pewne, że w tym momencie większość naszej infrastruktury nie jest odporna na takie wydarzenia. Doprowadziłoby ono do poważnej, ogólnoświatowej awarii. Dobrą stroną jest to, że zobaczymy, że coś się dzieje, z parodniowym wyprzedzeniem. Nie da to czasu na ulepszenie infrastruktury, ale da czas na przygotowanie się.

MP: Czy wrócilibyśmy przez to do średniowiecza?

JPL: Nie, niektóre systemy przestaną działać. Mogą to być dni lub tygodnie bez części technologii, które znamy z życia codziennego. Większość awarii na Ziemi będzie do naprawienia w stosunkowo krótkim czasie. Głównym problemem jest koszt.

MP: Czy naziemna telekomunikacja będzie wciąż działać?

JPL: Tradycyjne radio będzie działać, sieci telefonii komórkowej mogą mieć problemy. Największą stratą byłaby utrata satelity, zastąpienie którego może trwać lata. Strata krytycznego systemu satelitarnego może być niebezpieczna. W przypadku awarii wywołanej burzą jak z 1869 roku bez wątpienia będziemy mieli poważne problemy, ale nie wrócimy do ery kamienia łupanego.

MP: Jak infrastruktura w kosmosie jest przygotowana na takie wydarzenie?

JPL: Satelity wojskowe są przygotowane na takie wydarzenia całkiem dobrze. Są bardzo dobrze ekranowane, używają redundancji i specjalnej elektroniki. Satelity naukowe są też nieźle przygotowane, ponieważ są zaprojektowane, aby działać przez długie lata. Odnośnie komercyjnych satelitów, to zależy od producenta.

Innym aspektem jest fakt, że nawet jeżeli satelita jest dobrze zaprojektowany i przetrwa takie wydarzenie, „zestarzeje się” szybciej.

Zagadnienia SSA wydają się być oderwane od rzeczywistości, jednak urządzenia elektroniczne, których używamy, często są zależne od sygnału z „kosmosu”, więc SSA są w rzeczywistości przyziemnym problemem… Radarowy obraz satelity Enivsat wykonany za pomocą radaru TIRA / Credits: FGAN

Juha-Pekka Luntama, kierownik ESA ds. pogody kosmicznej / Credits: Kosmonauta.net

Share.

Comments are closed.