211service.com
Kosmoso misija nupirkti mums gyvybiškai svarbias papildomas valandas prieš prasidedant saulės audrai
NASA
Carrington įvykis yra bene garsiausias įvykis kosminių orų istorijoje. 1859 m. Žemę užklupusi didžiulė saulės audra sukėlė tiek daug geomagnetinio aktyvumo, kad šiaurės pašvaistė buvo matoma net į pietus iki Kubos. Telegrafo operatoriai pranešė, kad iš jų įrangos skrenda kibirkštys. Tai neskamba labai blogai, bet jei taip atsitiktų šiandien, tai gali susilpninti elektros energiją miestų centruose, nutrūkti GPS ir kelti pavojų palydoviniam ryšiui.
Tokios audros gali kilti tik kartą per 100 ar 200 metų, bet jei ateis, turėsime žinoti.
Kosminių orų analizė ieško įspėjimų apie tokius katastrofiškus įvykius (ir mažesnius, dažnesnius saulės blyksnius), stebint saulės saulės vėją, vainikinės masės išmetimai (kai saulė iš savo vainiko išmeta plazmą, trikdant magnetinius laukus) ir kiti reiškiniai. Prognozės gali nuspėti, kada pašviesės pašvaistė danguje, bet dar svarbiau – jos gali įspėti apie artėjantį katastrofišką įvykį.
Šis straipsnis pirmą kartą pasirodė mūsų kosminių technologijų informaciniame biuletenyje „The Airlock“. Registruotis galite čia – tai nemokama!
Tačiau šiuo metu gauname tik nuo kelių valandų iki kelių dienų įspėjimo. Pagrindinė priežastis yra ta, kad mes negalime gerai matyti visos saulės, todėl negalime matyti, kada aplink jos galinę pusę susidaro kažkas pavojingo. Planuojama Europos kosmoso agentūros misija galėtų tai pakeisti, suteikdama mums žvilgtelėti į šoną ir papildydama saulės prognozuotojų arsenalą gyvybiškai svarbiu ištekliu. Mokslininkai lenktyniauja su laiku, kad Lagranžo misija būtų pradėta, kol kiti mūsų pavojingų saulės orų stebėjimo metodai nebeveikia.
Lagranžo taškų diagrama tarp Žemės ir saulės. NASA
Iki šiol dauguma kosminių oro misijų buvo skriejančios aplink Žemę arba Lagranžo taške L1, kuris yra tarp Žemės ir saulės. Lagrange taškai yra vietos erdvėje, kur objektas išlaikys tą pačią padėtį dviejų kūnų, kurie yra vienas aplink kitą, atžvilgiu. Pavyzdžiui, atrodo, kad L1 taške esantis objektas yra tiesiai priešais Žemę ir visą laiką leidžia nepertraukiamai matyti saulę. Dėl to tai puiki vieta mokslo misijoms, kurios turi eikvoti mažiau energijos, kad išliktų vietoje ir gautų duomenis, o konkrečiau – saulės stebėjimo palydovams.
Bet tai suteikia mums vaizdą tik iš vienos žvaigždės pusės. ESA Lagrange misija pasinaudos Lagrange 5 tašku, kad suteiktų mums naują perspektyvą. L5 yra maždaug vienas astronominis vienetas nuo Žemės (atstumas iki saulės, arba 150 milijonų kilometrų), bet nutolęs nuo planetos pusės. Tai pirmasis erdvėlaivis, kuris tikrai planuoja ten likti L5 ir nuolat teikti duomenis, sako ESA L1/L5 misijos tyrimo vadovas Stefanas Kraftas. NASA STEREO amatai trumpam aplankė taškus 2009 m., tačiau iš tikrųjų norint sustoti reikia daug daugiau degalų.
Šis vaizdas iš šono leistų ESA tyrėjams nuolat žiūrėti į saulės paviršių prieš jai besisukant link Žemės (saulė sukasi apie kartą per 27 dienas ), pateikiant ankstesnius ir tikslesnius įspėjimus, jei gali kilti pavojingų kosminių orų.
Duomenų sujungimas iš L1 ir L5 taip pat padės sutrumpinti įspėjimų laiką. Šiuo metu vainikinės masės išmetimo į Žemę poveikį galima numatyti tik 6–12 valandų tikslumu. Pasak ESA kosminių orų segmento vadovo Juha-Pekka Luntama, Lagrange misija sutrumpintų tai iki kelių valandų. Kalbant apie perspektyvą, greičiausias išmetimas į Žemę patektų per 15–18 valandų. Jis teigia, kad tai taip pat pagerintų įspėjimo apie greitą saulės vėjo srautą laiką, kuris, nors ir nėra toks pavojingas, gali sutrikdyti elektros tinklus ir geostacionarius palydovus.
Lagrange palydovo atvaizdavimas. ESA
Esant nedideliems orams kosmose, savalaikiškesni įspėjimai galėtų užtikrinti, kad per audrą nebūtų planuojami žygiai į kosmosą, o gelbėtojai Žemėje turėtų atsarginį ryšį, kad galėtų pradėti veikti, jei jų radijo imtuvai išsijungtų. Į Carrington panašų įvykį palydovų operatoriai galėtų nutraukti savo veiklą, plačiajai visuomenei būtų galima įspėti, kad jų GPS įrenginiai išsijungs, o elektros tinklų operatoriams būtų suteikta galimybė apsaugoti savo įrangą.
Techniškai misija bus sudėtinga. Žemėje trys tolygiai išdėstytos stotys ESA Estrack tinklas dirbs kartu, kad planetai besisukant nuolat gautų signalus iš laivo. Ir signalo nukreipimas į Žemę taip pat nėra lengva užduotis. L5 taškas yra maždaug 100 kartų toliau nuo Žemės nei L1, o tai reiškia, kad duomenų siuntimo atgal greitis sumažėja.
Tada yra pačios saulės audros. Amatas ne tik atsiųs duomenis apie juos – jis taip pat turės juos atlaikyti. Kai turime sunkių kosminių oro sąlygų, vis tiek norėtume stebėti, sako Kraft. Nors visi kiti erdvėlaiviai iš esmės gali pasislėpti ir pereiti į saugųjį režimą, mūsų erdvėlaiviai turi būti pasirengę. Jis sako, kad komanda šiuo metu kuria tvirtesnį ekranavimą, kuris gali padėti palydovui atlaikyti stipresnes audras nei Carrington Event.
TAI
Kad ir toliau vaizduotų saulę esant ekstremalioms oro sąlygoms, aparatas naudos dirbtinį intelektą, kad atpažintų ir ištrintų įkrautas daleles, kurios ant vaizdų sukuria tam tikrą sniegą.
Mūsų galimybės stebėti orą kosmose prastėja.
Misija vis dar yra pradiniame etape. Šiuo metu komanda rengia techninį planą ir rengia pasiūlymą, kuris bus pateiktas kartu su kitais EKA tyrimais lapkričio mėn. Jie tiksliai tiria, kokios tvirtos turi būti sistemos, subalansuodami finansinius suvaržymus ir būtinybę apsaugoti laivą. Šis pasiūlymas yra susijęs su tolesniu finansavimu, kad būtų galima iš tikrųjų vykdyti misiją. Jei viskas vyks pagal planą, jie bus pradėti 2025 m.
Kraftas tikisi, kad misija bus patvirtinta. Jis sako, kad komanda jau gavo gana aiškius nurodymus iš šalių, įskaitant Vokietiją ir JK, kad nori ją paremti.
Šio patvirtinimo laikas yra labai svarbus, nes labai reikalingos naujos kosminės oro misijos. Vos per kelerius metus prarasime kai kuriuos svarbiausius mokslo palydovus, kurie veikė dešimtmečius. Mūsų galimybės stebėti orą kosmose prastėja, sako Luntama.
Misija, kurios tyrėjai labiausiai nerimauja prarasti, yra Saulės ir Heliosferos observatorijos palydovas (SOHO), esantis L1. Tai vienintelė misija, kurioje yra prietaisas, stebintis vainikinių masių išmetimo į Žemę pradžią. Ir tai yra pagrindinis įrankis, vis dar naudojamas perspėti ir perspėti, kai saulėje vyksta kažkas pavojingo.
Paleistas 1995 m., jis jau buvo kosmose daugiau nei 20 metų – daugiau nei keturis kartus ilgiau nei buvo numatyta pradinė eksploatavimo trukmė. JAV Nacionalinė vandenynų ir atmosferos administracija (NOAA) taip pat planuoja savo saulės observatoriją, kuri padės pakeisti SOHO duomenis, kurie gali būti prarasti L1. Planuojama, kad jis bus paleistas 2024 m., o tai yra pačiu laiku: Luntama teigia, kad SOHO turi vėliausiai iki 2024 m., kol žlugs. Dėl techninių problemų jis gali tai padaryti bet kurią dieną.
Turime užtikrinti, kad išlaikytume savo gebėjimą stebėti kosminį orą, sako jis. Priešingu atveju po kelerių metų iš tikrųjų tapsime akli ir nebegalėsime apsaugoti savo infrastruktūros nuo kosminių oro sąlygų.