Burze słoneczne pod okiem naukowców

Burze słoneczne wiążą się z wyrzucaniem w kosmos ogromnych ilości energii i materii. To może mieć fatalne skutki dla ziemskiej elektroniki czy telekomunikacji. Wiedzę o procesach zachodzących na Słońcu ma poszerzyć misja ESA, w której udział biorą Polacy.

„Silne burze słoneczne, będące w istocie potężnymi eksplozjami na powierzchni naszej gwiazdy, wiążą się z wyrzucaniem w przestrzeń kosmiczną ogromnych ilości energii i materii. Część wyrzucanych w kosmos naładowanych cząstek dociera do Ziemi i wywołuje na naszej planecie tzw. burze magnetyczne” – wyjaśnia prezes polskiej firmy Creotech Instruments S.A. dr Grzegorz Brona, cytowany w przesłanym PAP komunikacie.

Jak tłumaczy, burze te, w zależności od swojej siły, mogą uszkodzić satelity telekomunikacyjne, zakłócić transmisje radiowe w atmosferze Ziemi, a nawet spowodować zniszczenia w infrastrukturze energetycznej. „Takie zjawiska towarzyszyły nam od wieków, ale wraz z rozwojem technologii ich niszczący potencjał rośnie wraz ze wzrostem uzależnienia naszej cywilizacji od systemów elektronicznych i elektronicznej komunikacji” – dodaje Brona.

Jak przypominają w przesłanym komunikacie specjaliści, do największej w nowożytnej historii burzy magnetycznej doszło w 1859 roku. 1 września angielski astronom Richard Christopher Carrington zaobserwował silny rozbłysk na powierzchni Słońca, który doprowadził do wyrzutu ogromnej ilości masy w postaci obłoku plazmy z prędkością znacznie przekraczającą prędkość wiatru słonecznego. Obłok dotarł do Ziemi po 18 godzinach i wywołał burzę magnetyczną, która spowodowała awarię sieci telegraficznych w całej Europie i Ameryce Północnej.

„Naukowcy szacują, że gdyby burza słoneczna, do której doszło na powierzchni Słońca w 1859 roku, miała miejsce dzisiaj, doprowadziłaby do katastrofalnych zniszczeń w infrastrukturze telekomunikacyjnej, satelitarnej i energetycznej w skali globalnej i spowodowała bezprecedensowe straty materialne liczone w bilionach dolarów. Według szacunków przedstawionych w raporcie Narodowej Akademii Nauk USA z 2009 roku naprawa zniszczeń wymagałaby wydania nawet 2 bilionów dolarów w samych Stanach Zjednoczonych. To ponad 10 proc. rocznego PKB tego kraju” – mówi dr Brona.

Jednym ze skutków burz magnetycznych jest powstawanie dużych ilości azotanów, których ślady i stężenie w kolejnych latach prześledzić można analizując skład rdzeni lodowców. Badania wykazały, że tak potężne zakłócenia magnetyczne jak to w 1859 roku zdarzają się średnio raz na 500 lat. Jednak nasza dzisiejsza wiedza o procesach zachodzących w gwiazdach nie pozwala nam przewidzieć, kiedy po raz kolejny tak silny wyrzut plazmy się wydarzy, czy dotrze do naszej planety i jakie zniszczenia wywoła.

Wiedzę na temat zjawisk zachodzących na powierzchni Słońca ma poszerzyć misja Europejskiej Agencji Kosmicznej o nazwie PROBA-3.

Celem misji, w której uczestniczy także firma Creotech Instruments S.A., będzie badanie zewnętrznych warstw atmosfery Słońca, czyli tzw. korony słonecznej. PROBA-3 składać się będzie z dwóch, współdziałających ze sobą, statków kosmicznych. Pierwszy wyposażony zostanie w kamerę oraz teleskop do obserwacji korony słonecznej. Drugi, w kształcie tarczy, będzie miał za zadanie manewrować wokół pierwszego w taki sposób, żeby zasłaniać tarczę Słońca w momencie, w którym wykonywana jest fotografia korony. Naukowcy wierzą, że badania korony słonecznej pozwolą uzyskać wiedzę na temat interakcji pola magnetycznego Słońca z cząstkami wiatru słonecznego.

Jak poinformowali PAP przedstawiciele firmy, Creotech Instruments na zlecenie Centrum Badań Kosmicznych PAN, odpowiada za wykonanie komputera pokładowego sterownika koronografu, a także za opracowanie i wykonanie kontrolera elementów wykonawczych oraz zaprojektowanie i wykonanie naziemnej aparatury testującej cały sterownik koronografu.

Misja Europejskiej Agencji Kosmicznej PROBA-3 ma rozpocząć się w 2018 lub 2019 roku. Wtedy oba komponenty mają zostać wyniesione na wysoką orbitę Ziemi. Będzie to pierwsza w historia misja kosmiczna, w której dwa instrumenty kosmiczne stworzą ścisłą formację i będą operować razem w warunkach głębokiego kosmosu. Pierwsze z urządzeń, zaopatrzone w kamerę i teleskop ma ważyć około 340 kg, a drugi pojazd nie więcej niż 200 kg.

Obecnie finalizowany jest proces projektowania kluczowych podsystemów misji. Wypracowywany jest tzw. Critical Design Review, czyli dokument formalizujący to, jak zbudowane będą poszczególne elementy misji i jak przebiegać będzie produkcja, integracja i przygotowanie do wyniesienia w kosmos poszczególnych jej elementów. Dokument ten zamyka ponad 2-letni okres projektowania misji. Następnym etapem będzie produkcja.

Własny pomysł na ochronę Ziemi przed pędzącymi od strony Słońca masami plazmy we wrześniu 2017 roku zaprezentowali naukowcy z amerykańskiego Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics. Przedstawili oni koncepcję wyniesienia w kosmos ważącej 100 tys. ton instalacji, która miałaby ochronić Ziemię przed pędzącymi od strony Słońca masami plazmy. „Miedziana cewka, zwana magnetycznym deflektorem, miałaby zostać ustawiona w odległości 329 tys. km od naszej planety, a jej zadaniem byłoby odbijanie pędzących w naszym kierunku podmuchów słonecznego wiatru. Naukowcy szacują, że koszt wyniesienia instalacji w przestrzeń kosmiczną powinien zamknąć się w kwocie 100 mld dolarów” – czytamy w przesłanym PAP komunikacie.

Źródło: www.naukawpolsce.pap.pl

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

*