Спутники сойдут с орбит: смоделированы последствия максимально возможной солнечной вспышки

В ЕКА смоделировали апокалипсис из-за максимально возможной солнечной вспышки Х45

Отсутствие навигации, какой бы то ни было связи, поломка электроники и риск всевозможных техногенных аварий. В Европейском космическом агентстве (ЕКА) провели «репетицию» космического апокалипсиса. Точнее, смоделировали последствия для современных спутников и наземной микроэлектроники от самой сильной магнитной бури на Земле, подобной той, что происходила в далеком 1859-м и известна, как «Событие Кэррингтона» или «Солнечный супершторм».

тестовый баннер под заглавное изображение

Напомним, что 166 лет назад с 28 августа по 2 сентября на Солнце наблюдались многочисленные пятна, рождающие солнечные вспышки. 1 сентября одну из самых крупных вспышек, которая выбросила по направлению к Земле крупную порцию плазмы, наблюдал британский астроном Ричард Кэррингтон. Выброс достиг Земли и через 18 часов на ней началась крупнейшая за всю историю геомагнитная буря. Она вызвала отказ телеграфных сетей по всей Европе и Северной Америке. Очевидцы вспоминали и о «полярных сияниях» невероятной красоты, дошедших даже до Карибских островов!

Геологические исследования показывают, что события подобные Кэррингтонскому, то есть, солнечные вспышки уровня Х45, повторяются в среднем примерно раз в 500 лет (последняя максимальная вспышка от 11 ноября 2025 года была на уровне Х5.16). И тем не менее специалисты ЕКА решили уже в этом году смоделировать, что будет, если их новый радиолокационный спутник Sentinel-1D попадет под шквал космического ветра от вспышки уровня Кэррингтона.

Математическое моделирование события показало, что солнечная атака будет разворачиваться в три этапа.

Первый этап. На Солнце произошла мощная вспышка класса X45, вызвавшая интенсивное рентгеновское и ультрафиолетовое излучение. Сразу после получения информации со спутника SOHO, этот самый спутник был поврежден высокоэнергетическими частицами. Далее электромагнитная волна, распространяющаяся со скоростью света, всего через восемь минут достигла нашей планеты и нарушила работу радиолокационных систем, средств связи и данных слежения. Системы навигации американской GPS и европейской Galileo были отключены. Авторам модели было важно в этот момент проверить способность команды, запустившей спутник Sentinel-1D, реагировать без спутниковой навигации и в условиях серьезных электронных сбоев. И эта команда из Центра управления полетами ЕКА оказалась в полном замешательстве в первые минуты после «солнечного ЧП».

Второй этап чрезвычайного события на Солнце после вспышки оказался еще серьезней. Спустя 10-20 минут, на Землю обрушилась вторая волна, на этот раз состоящая из высокоэнергетических частиц, включая протоны, электроны и альфа-частицы. Они начали нарушать работу бортовой электроники, сжигая микросхемы, приводя к многочленным сбоям.

Третий, наиболее ощутимый, этап начался спустя 15-18 часов. Это была встреча облака раскалённой плазмы весом в миллиарды тонн с магнитосферой Земли. Заряженные частицы, движущиеся со скоростью до 2000 километров в секунду, обрушились на Землю и спровоцировали катастрофическую геомагнитную бурю. Этот шторм привел к обрушению электросети и спровоцировал разрушительные скачки электрического тока в длинных металлических конструкциях, таких как линии электропередач и трубопроводы.

Со спутниками произошло следующее. Из-за того, что буря вызвала раздувание атмосферы Земли и, соответственно, сопротивление спутников на 400% из-за возникновения локальных пиков плотности атмосферы, в разы сократился срок службы космических аппаратов, и повысился риск их столкновений. Центры управления полётами по всему миру, согласно модели, получили множество предупреждений о столкновении аппаратов с космическим мусором и другими космическими аппаратами. «В этом контексте принятие решений становится деликатным вопросом, ведь манёвр уклонения, направленный на снижение риска одного потенциального столкновения, может увеличить риск другого», — объясняет Ян Симински из Управления по космическому мусору ЕКА. В общем, выбирать аварийной команде приходилось между плохими и очень плохими вариантами.

Взрыв на Солнце такой мощности, как событие Кэррингтона, не оставит ни один космический аппарат в безопасности, – сделали вывод в ЕКА. Это значит, что на Земле из-за отсутствия качественного навигационного обеспечения также встанут многие процессы, – уж слишком сильно мы в последнее время завязаны на космических данных. А это значит, надо разрабатывать более серьезные протоколы защиты от последствий солнечных вспышек.

Комментарий заместителя директора Института солнечно-земной физики СО РАН, доктора физико-математических наук Юрия Ясюкевича:

– Были разные мнения по поводу того, может ли событие, похожее на Кэррингтонское, привести к катастрофическим последствиям. Но моделирование говорит об обратном, в частности, я согласен с тем, что космические спутники действительно окажутся в радиационно-активной среде и будут, скорей всего, быстро выходить из строя. Кроме космических аппаратов может выйти из строя всевозможные трубопроводы, электроника на Земле, в целом цифровая наземная инфраструктура. Ущерб мировой экономике может быть существенным.

Источник: www.mk.ru