Европейское космическое агентство (ESA) провело симуляцию сильнейшей солнечной бури, подобной геомагнитной буре 1859 года, известной как «событие Кэррингтона» (The Carrington Event). В ходе моделирования специалисты в режиме реального времени оценили, как такой мощный выброс энергии и частиц с Солнца может повлиять на спутники и наземные системы.

Сценарий предусматривал три основных этапа. Первым за восемь минут после солнечной вспышки к Земле пришло интенсивное излучение, парализовавшее связь, навигацию и радиолокацию. Вторым этапом в течение 20 минут на орбиту обрушился поток высокоэнергетических частиц, повредивших электронику спутников и вызвавших необратимые поломки. Заключительный удар пришёлся через 10–18 часов — тогда выброс корональной массы (облака ионизированной плазмы) столкнулся с магнитным полем Земли, вызвав мощную геомагнитную бурю. Она вызвала сбои в электросетях, перегрузку трансформаторов и ускоренное снижение орбит околоземных спутников за счёт разрежения верхних слоёв атмосферы.

Томас Ормстон (Thomas Ormston), заместитель руководителя эксплуатации спутника Sentinel-1D, отметил: «В условиях такого события нельзя полностью предотвратить ущерб. Основная задача — сохранить работоспособность и минимизировать последствия». Sentinel-1D, запуск которого назначен на 4 ноября, предназначен для постоянного мониторинга поверхности Земли, но его системы не защищены от вспышек масштаба кэррингтонского события.

Солнечная вспышка, запечатлённая миссией Solar Orbiter. Источник: ESA

Специалисты ESA подсчитали, что атмосферное сопротивление спутников может увеличиться в четыре раза, что повысит риск столкновений, сократит срок службы аппаратов и ухудшит точность GPS-навигации. Координатор моделирования космической погоды Хорхе Амайя (Jorge Amaya) добавил: «Хотя спутники на низкой орбите лучше защищены, прямой удар солнечной вспышки такой силы выведет из строй любые аппараты».

Для повышения готовности к солнечным бурям ESA развивает систему датчиков космической погоды D3S и готовит миссию Vigil на 2031 год. Новый спутник будет наблюдать Солнце с точки L5 системы Земля-Солнце, позволяя получить более ранние предупреждения о вспышках, чем возможно сегодня.

Тест ESA проверял комплекс действий от центра управления до операторов спутников в условиях появления ограниченной и противоречивой информации. Агентство предупреждает: повторение мощной солнечной бури — вопрос времени, а не вероятности. Геомагнитные токи, индуцируемые в земных сетях, могут вызвать масштабные отключения электроэнергии и поломки оборудования.

Последняя мощная буря такого масштаба в 1859 году вызвала поломки телеграфных систем по всему миру и яркие северные сияния до низких широт. В 2012 году Земля едва избежала схожего прямого удара, что стало тревожным предупреждением для учёных.

Результаты работы подчёркивают важность международных программ по мониторингу и защите спутников и энергетической инфраструктуры от космических рисков. Моделирование и прогнозирование такого масштаба событий помогают создавать системы раннего предупреждения и улучшать устойчивость современных технологий.

Подробнее на iXBT