Слънцето не е съвсем спокойно, въпреки че изглежда доста спокойно в бързите погледи, които можем да откраднем с невъоръжени очи. В действителност обаче Слънцето е динамично, хаотично тяло, разпръскващо слънчевия вятър и радиация и изригващо в страхотни плазмени листове. Да живееш в технологично общество до всичко, което е предизвикателство.
Предимно Слънцето просто затопля Земята. Но понякога изригванията му водят до слънчеви бури, които поразяват Земята. И в нашия електрифициран и глобално комуникативен свят тези бури могат да нанесат много щети. Потенциално щети на милиарди евро само в Европа, според Европейската космическа агенция (ESA). Има неща, които можем да направим, за да защитим нашата електрическа мрежа, комуникационни системи и друга инфраструктура от геомагнитните бури, причинени от Слънцето. Но трябва да знаем кога идва някой.
Ако искаме да предвидим слънчеви бури с каквато и да е точност, трябва да наблюдаваме техния източник: Слънцето. Докато можем да видим Слънцето от Земята, магнитното поле на Земята, което всъщност работи, за да ни предпази от тези бури, е пречка за наблюдението на Слънцето. Атмосферата блокира рентгеновите лъчи на Слънцето, екстремните UV и гама лъчи, което също затруднява наблюдението на Слънцето в детайли.
Не че наземните наблюдения на Слънцето не могат да ни кажат за поведението на Слънцето и предстоящите слънчеви бури, просто те не могат да го направят сами. Сателитите вътре в магнитосферата на Земята, но извън атмосферата също могат да помогнат. Но те правят in situ измервания, те не правят прогнози.
ESA планира мисия, която ще ни предупреди по-предварително за опасни бури. За да бъде по-ефективна, тя трябва да бъде в космоса, далеч от земната магнитосфера. Мисията се нарича Lagrange и в момента ESA обмисля чифт космически кораби. Единият би седял в Lagrangian Point 1, а другият - в Lagrangian Point 5.
Точките на Lagrange са специфични места в пространството, където гравитационната сила от Земята и Слънцето се балансират помежду си и космически кораб може да остане в това положение за дълго време с минимална консумация на гориво. Вече има множество космически кораби в L1 и L2, като ще дойдат още. (Космическият телескоп на Джеймс Уеб ще бъде разположен на L2.)
Понякога Слънцето изригва и излъчва огромни кълбови материали с магнитни полеви линии от изхвърлянията на короналната маса. Повечето от тези глобуси не идват никъде близо до Земята; но понякога човек ни поразява. И това причинява геомагнитна буря тук, тъй като избликът на Слънцето временно надвива магнитосферата на Земята.
Но тези бури не излизат от нищото. Те започват с наблюдателни условия на Слънцето. Слънцето има 11-годишен цикъл и частта от този цикъл с най-много слънчева активност - и потенциал за буря - се нарича слънчев максимум. По време на слънчевия максимум повечето бури идват от изхвърлянията на коронова маса (CME). В други моменти от 11-годишния цикъл бурите се пораждат и от съвместно въртящи се региони за взаимодействие (CIRs).
Но каквато и да е причината, всички те идват от Слънцето и прогнозирането им по-точно е в полза на всеки.
Двойката космически кораби ще работи заедно за наблюдение на Слънцето. L1 е в слънчевия вятър, във възходящо положение. Измерванията на L1 могат да ни кажат за космическото време, което се насочва към Земята. Положението L5 ни дава един вид страничен изглед на изхвърлянията на короналната маса и това позволява по-добри измервания на скоростта и посоката на CME. Заедно информацията ще означава по-добри прогнози.
„Един от най-добрите начини за наблюдение на бързо променящата се слънчева активност е да разположим специален космически кораб малко настрани от пряката ни линия към Слънцето, така че да може да наблюдава„ страната “на нашата звезда, преди тя да се завърти в полезрението“, казва Джуха- Pekka Luntama, отговорен за космическото време в центъра за контрол на мисията на ESA, Дармщат, Германия.
Космическият кораб L1 би измерил действителния материал на бурята, която се насочва към Земята, и може да извади неговата скорост, плътност, температура и налягане. Той може също да измерва силата и посоката на Междупланетното магнитно поле (МВФ), което е частта от магнитното поле на Слънцето, изтласкано в космоса от слънчевия вятър на Слънцето. Положението L1 също позволява на космическия кораб да гледа слънчевия диск и корона, както и да измерва енергийните частици от Слънцето.
Положението L5 е на 60 градуса зад Земята, докато обикаля около Слънцето. Космическият кораб L5 ще гледа на нещата отстрани и ще вижда страната на Слънцето, която щеше да се завърти към Земята. Този космически кораб също би могъл да наблюдава как плазмените облаци се разпространяват и се излъчват към Земята.
„L5 е отлично място за бъдеща космическа метеорологична мисия на ESA, тъй като дава предварителни гледни точки за случващото се на Слънцето“, заяви Juha-Pekka в съобщение за пресата.
„Космическият кораб ще предостави решаващи данни, които ще ни помогнат да забележим изхвърляния на Земята, да подобрим прогнозите ни за времето на пристигане на Земята и да осигурим предварително знание за активните региони на Слънцето, докато те се въртят.“
За тази мисия двата космически кораба не биха били идентични. За да изпълнят своите научни роли, всеки от тях се нуждае от различен набор от инструменти. Сред тези инструменти са магнитографи, коронаграфи, хелиосферни изображения, магнитометри, спектрометри, плазмени анализатори и други.
Мисията Lagrange ще стане част от мрежа от наблюдателни съоръжения, както в Космоса, така и тук, на Земята, посветени на прогнозирането на космическите бури. Заедно те съставят мрежата за космическо време (SWE) на ESA.
В прессъобщение ESA посочва, че едно изключително екстремно космическо метеорологично събитие може да доведе до 15 милиарда евро (16,2 милиарда долара в САЩ). С предварително предупреждение операторите на електропреносната мрежа ще могат да се подготвят за бурята и да намалят щетите и да гарантират, че електричеството на критични съоръжения като болници е било прекъснато само минимално. Сателитните оператори също биха се възползвали.
Мисията е в етап на концепция за дизайн в момента. Експертите по космическо време и дизайн на инструменти от индустриални и научни консорциуми в Европа работят по него. ESA казва, че ще изберат проект на мисия в рамките на около 18 месеца.
Повече ▼:
- Прессъобщение: Мисията на Lagrange
- Допълнителна прессъобщение: Мисията на Lagrange
- Космическо списание: Прогнозите за космическото време вече могат да дават на спътниците един цял ден на предупреждение, когато слънчевата буря на убиеца е входяща
