Для многих из нас проверка обычного прогноза погоды стала ежедневной рутиной. Но в мире, который все сильнее зависит от технологий, есть и другой вид предсказаний, который нельзя игнорировать. Речь идет о космической погоде.
Что такое космическая погода и какой ущерб она уже нанесла
Космическая погода описывает активность на Солнце и то, как она влияет на Землю и околоземное пространство. Это сложная и хаотичная система, которую ученые пытаются понять, научиться прогнозировать и смягчать ее последствия.
Специалисты выделяют три основных типа космической погоды: радиосбои, геомагнитные бури и солнечные радиационные бури. Каждый из них связан с разными процессами на Солнце. Солнечные вспышки, мощные выбросы энергии в атмосфере звезды, могут вызывать радиосбои на Земле. Это происходит из-за усиления ионизации в верхних слоях атмосферы, что нарушает прохождение радиосигналов. Геомагнитные бури возникают при ударе быстрых потоков плазмы о магнитное поле Земли. Наиболее драматично это проявляется во время выбросов корональной массы. Солнечные радиационные бури вызываются потоком высокоэнергетичных протонов и электронов, приходящих от Солнца.
За последние несколько лет Земля пережила несколько сильных событий космической погоды. Самое мощное произошло в мае 2024 года. Тогда из-за потери спутниковой навигации сельскохозяйственная отрасль США потеряла 500 миллиардов долларов. Это событие стало самым сильным с октября 2003 года, когда в Швеции и Южной Африке произошли массовые отключения электричества.
Наихудший сценарий: чего ждать раз в 100-200 лет
В январе 2026 года технический отчет британского Совета по научно-техническим учреждениям попытался ответить на вопрос, как будет выглядеть наихудший сценарий. Это было четвертое издание документа под названием «Обзор наихудших сценариев космической погоды». В 80 страницах описаны все наземные последствия таких явлений, без учета операций в открытом космосе.
Но что ученые подразумевают под наихудшим сценарием? Планировать события, которые случаются раз в миллион лет, на практике не имеет смысла. Поэтому специалисты и политики считают наихудшим событием космической погоды то, что может происходить каждые 100-200 лет. Отчет описывает, как такое событие может повлиять на все: от электросетей до спутников. Хотя сценарии основаны на условиях в Великобритании, похожие последствия возможны и в других частях мира, особенно на тех же широтах.
Может ли космическая погода отключить электричество
Во время геомагнитных бурь в наземных линиях электропередач возникают дополнительные электрические токи. Если их сила в сумме с уже текущими по системе токами становится достаточно большой, они могут отключить системы безопасности энергосетей и привести к региональным отключениям света. Отчет также объясняет, что этот процесс может вызвать прямое повреждение трансформаторов и их преждевременное старение, снижая мощность сетей на месяцы или даже годы после события, сообщает Space.com.
Спутники под ударом
Согласно отчету, одно из самых быстрых последствий сильной космической бури проявится на орбите. Спутники, от которых зависит все: от GPS до прогнозов погоды, особенно уязвимы для радиации и изменений в атмосфере Земли. Во время экстремального события заряженные частицы могут повредить бортовую электронику и постепенно разрушить солнечные панели, сокращая срок службы аппаратов на годы. В самых тяжелых случаях некоторые спутниковые системы могут выйти из строя навсегда.
Отчет также выделяет еще один разрушительный эффект солнечных вспышек. Атмосфера Земли может временно расширяться, нагреваясь от входящих солнечных лучей. Это увеличение сопротивления воздуха замедляет спутники, заставляя их терять высоту и потенциально сгорать в атмосфере. Недавно мы уже видели нечто подобное. После повышенной солнечной активности в 2022 году до 40 спутников Starlink вошли в атмосферу Земли после запуска во время солнечной вспышки. При наихудшем сценарии этот эффект усилится, и операторам станет труднее отслеживать космические аппараты и мусор.
Когда отказывают сигналы
Прямо сейчас радиосигналы проходят сквозь нас и вокруг нас. Наше общество полагается на них в спутниковой навигации, сетях мобильной связи, WiFi, связи с самолетами и кораблями. Многие из этих систем будут нарушены во время наихудших событий. Сами солнечные вспышки производят радиоволны, которые могут заглушить наземные радиосигналы. Особенно пострадают системы, зависящие от обнаружения слабых сигналов, включая радары и глобальные навигационные системы. Этот эффект будет кратковременным, примерно на час, на дневной стороне Земли.
Многие радиосигналы проходят большие расстояния, отражаясь от ионосферы. Во время геомагнитных бурь этот слой становится нестабильным, нарушая сигналы. Это может привести к повсеместной деградации и потенциальной потере спутниковой навигации и связи на несколько дней. Многие системы удивительным образом зависят от спутниковой навигации, как, например, сельское хозяйство США, которое сильно пострадало в мае 2024 года.
Радиосвязь в ультравысоком и очень высоком частотных диапазонах также будет нарушена в течение нескольких дней. Эти частоты не отключат ваш мобильный телефон, но помешают работе систем дальней связи самолетов и кораблей, что, вероятно, приведет к отмене рейсов. Впрочем, это не обязательно плохо, так как отчет также обсуждает риск опасного радиационного облучения для экипажей. Беременные члены экипажа особенно уязвимы. Хотя экстремальная космическая погода вряд ли приведет к апокалипсису, она может иметь серьезные последствия для современной инфраструктуры.
Хорошая новость в том, что наши возможности мониторить Солнце и прогнозировать бури улучшаются. Это дает нам больше времени, чтобы подготовиться к следующему большому событию.
