Прогноз сильных возмущений от Солнца - космическая погода
В последнее десятилетие стало ясно, что не только магнитные бури и полярные сияния, но и многие другие чрезвычайные происшествия, как природные, так и техногенные, имеют в качестве источников динамические процессы на Солнце, воздействующие на Землю через сильные возмущения солнечного ветра. Среди таких катастрофических процессов космического происхождения, особенно сильно проявляющихся в северных районах Земли (Аляска, север Канады, Скандинавия, север России), могут быть:
- нарушения радиосвязи в полярных районах (например, во время уже упоминавшегося события 10-11 января 1997 г. в северной Канаде пришлось почти на сутки отменить полеты пассажирских самолетов из-за неполадок с радиосвязью);
- возникновение вследствие наводимых индукционных полей больших (до нескольких сотен ампер) перегрузок в длинных (особенно вытянутых вдоль параллелей) линиях электропередачи, что приводит к отключению целых систем (например, известная авария в Нью-Йорке 24 марта 1991 г. и одновременные сбои электроснабжения в Финляндии);
- наведение по тем же причинам сильных токов в трубах газо- и нефтепроводов (например, 4 мая 1998 г.), приводящих к выходу из строя их систем управления.
Особенно опасным является воздействие этих возмущений на бортовую электронику околоземных космических аппаратов. Наиболее сильный эффект оказывает медленно накапливающееся, но весьма значительное повышение интенсивности потоков электронов с энергией 1-10 МэВ на высотах 30-40 тыс. км, т.е. именно там, где проходят орбиты геостационарных связных и ретрансляционных спутников. Самой известной катастрофой такого рода стал внезапный выход из строя американского телевизионного ретранслятора TELSTAR-401А через 10 часов после прихода к Земле переднего края магнитного облака 10 января 1997 г.. Целой серией нарушений в работе бортовых систем (в частности, на научном спутнике Polar) или даже выходов из строя (научный спутник Equator-S и коммуникационный спутник Galaxy 4) "ознаменовался" приход к Земле магнитного облака 1 - 4 мая 1998 г.
Весьма важным является вопрос о возможном влиянии динамических воздействий Солнца на биологические объекты, в том числе и на человека. После пионерских работ А.Л. Чижевского, впервые обратившего в 30-е годы внимание на возможное существование статистических связей показателей здоровья человека с деятельностью Солнца, эта тема стала, к сожалению, поводом для многочисленных малообоснованных и даже шарлатанских утверждений как в популярной, так и в специальной печати.
Однако, такая зависимость, скорее опосредованная, чем прямая, заведомо существует, но ее тонкие механизмы не столь очевидны и, вплоть до настоящего времени остаются неразгаданными до конца. Тем не менее определенные успехи в этой области, связывающие более или менее надежно некоторые биологические и медицинские характеристики с активностью Солнца, в последние годы начинают появляться.
Таким образом, можно сделать вывод, что хотя верхняя граница магнитосферы и является естественным щитом, защищающим Землю от динамических воздействий Солнца, но этот щит иногда оказывается в определенной степени проницаемым ("дырявым"). Вряд ли в обозримом будущем человечество сумеет блокировать эти опасные воздействия. Значит нужно научиться их заблаговременно предвидеть.
По аналогии с метеослужбой, которая, как бы мы не шутили по ее поводу, с достаточно хорошей вероятностью предсказывает метеопогоду на Земле, необходимо создать службу космической погоды. При этом механизм предупреждения сильных возмущений, связанных с корональными выбросами массы и магнитными облаками, должен, очевидно, состоять из двух основных элементов:
- непрерывное внеатмосферное многокомпонентное наблюдение за Солнцем с помощью спутниковых систем, что позволит увидеть динамические явления на Солнце и, в первую очередь, крупные корональные выбросы массы, и выделить те из них, которые могут с определенной вероятностью подойти к Земле через 2-3 суток;
- непрерывный мониторинг параметров межпланетной среды (потока плазмы, магнитного поля и энергичных частиц) на достаточно большом удалении от Земли, например, в точке либрации L1 на расстоянии 1.5 млн. км в сторону Солнца (или еще дальше), который позволит надежно обнаружить сильное возмущение и подать сигнал тревоги за 30-40 мин. (или еще более заблаговременно) до его прихода к границе магнитосферы.
Конечно, помимо практических проблем создания такой космической системы обеспечения как заблаговременного, так и оперативного прогнозов необходимо, прежде всего, подкрепить ее научные основы основательным изучением связи солнечных процессов с геоэффективными возмущениями солнечного ветра и выявить ее основные признаки. Этим в настоящее время и заняты ученые, анализирующие данные наземных наблюдений и многочисленных спутниковых экспериментов, проводимых в последнее десятилетие.
Г.Н. Застенкер и Л.М. Зеленый
©Copyright