Нові, надзвичайно тривожні моделювання вказують на потенційну катастрофу: сонячна буря, порівнянна за потужністю з горезвісною Подією Керрінгтона, може знищити абсолютно кожен супутник, що обертається навколо нашої планети. Це призведе до вкрай скрутного та надзвичайно дорогого становища для всього людства. Фахівці одностайні у своєму висновку – така потужна сонячна буря неминуче вразить Землю, і це лише питання часу.
Історична тінь наступаючої небезпеки
Історія вже знає подібні епізоди. Першого вересня 1859 року британський астроном Річард Керрінгтон, видатний дослідник Сонця, спостерігав яскравий спалах світла, що виходив із гігантської сонячної плями – її розмір був майже такий, як у Юпітера. Це був найпотужніший сонячний спалах, зафіксований за всю історію спостережень. За ним послідувало значне збурення магнітного поля Землі, відоме як геомагнітна буря, яка вирувала майже тиждень, розфарбовуючи небо по всьому світу дивовижними полярними сяйвами. Тодішній світ, незважаючи на всю міць явища, не відчув руйнівних наслідків, адже наша цивілізація ще не була настільки залежною від електрики та інформаційних технологій.
Проте, теперішні розрахунки, проведені Європейським космічним агентством (ЄКА) – однією з провідних світових організацій у дослідженні космосу – показали, що якби подібна подія відбулася сьогодні, наслідки були б значно більш руйнівними через надмірну залежність нашої цивілізації від технологій – як на Землі, так і в космічному просторі.
Моделювання катастрофи у європейському центрі
Ці дослідження були частиною командно-штабних навчань, що їх провели науковці з різних підрозділів ЄКА у Європейському центрі космічних операцій (ESOC) у Дармштадті, Німеччина. Центр ESOC є серцем європейських космічних місій, звідки керують супутниками та здійснюють моніторинг. Симуляції відбувалися в рамках підготовки до майбутнього запуску радіолокаційного супутника Sentinel-1D, запланованого на 4 листопада. Цей супутник є частиною великої європейської програми моніторингу Землі “Коперник”.
Гіпотетичний сценарій передбачав раптовий спалах сонячної енергії потужністю X45 – це приблизно у п’ять разів більше, ніж найінтенсивніший спалах поточного сонячного циклу. Він без попередження засипає Землю хвилею інтенсивного випромінювання. Приблизно через п’ятнадцять годин, після ще однієї хвилі радіації, гігантська хмара швидко рухомої плазми, відома як корональний викид маси (КВМ), врізається в нашу планету зі швидкістю понад 7,1 мільйона кілометрів на годину, спричиняючи геомагнітну бурю, подібну до Події Керрінгтона. Корональний викид маси – це масштабний викид сонячної плазми та магнітного поля з сонячної корони, який може мати величезний вплив на космічний простір навколо Землі.
Три головні загрози для супутників
Хоча реакція дослідників на цей сценарій зосереджувалася на захисті Sentinel-1D, моделювання також показало, як світова мережа орбітальних космічних апаратів протистоятиме такій події. “Величезний потік енергії, що викидається Сонцем, може пошкодити всі наші супутники на орбіті”, – зауважив Хорхе Амая, координатор з моделювання космічної погоди ЄКА. “Супутники на низькій навколоземній орбіті зазвичай краще захищені нашою атмосферою та магнітним полем від космічних небезпек, але вибух такої величини, як Подія Керрінгтона, не залишить жодного космічного апарату в безпеці”.
Під час цих навчань були виявлені три основні загрози, що постають перед супутниками. Перша – це початкова хвиля випромінювання від сонячного спалаху, яка може постійно або тимчасово вивести з ладу будь-які супутники, що знаходяться занадто далеко від внутрішнього магнітного поля Землі. Друга загроза – це наступна хвиля випромінювання, яка виводить з ладу навігаційні системи, збільшуючи ймовірність зіткнень космічних апаратів. І третя, можливо, найнебезпечніша складова цієї потрійної загрози – це КВМ, який спричиняє розширення верхніх шарів атмосфери, коли вона поглинає енергію сонячної бурі. Це розширення може збільшити аеродинамічний опір для супутників до 400%, що стягуватиме космічні апарати до Землі, де вони або згорять в атмосфері, або впадуть на поверхню планети.
Уроки минулого і прийдешні ризики
Невеликий натяк на те, якими можуть бути наслідки такої події, ми вже отримали під час рекордної геомагнітної бурі у травні 2024 року. Вона стала найпотужнішою за останні 21 рік і викликала широкі полярні сяйва, що було помітно навіть в Україні. Окрім виведення з ладу декількох супутників на низькій навколоземній орбіті, буря значно порушила роботу систем GPS, що призвело до несправностей сільськогосподарської техніки та завдало американським фермерам збитків приблизно на 500 мільйонів доларів.
Однак це лише крапля в морі порівняно з потенційними збитками від бурі, подібної до Події Керрінгтона. Дослідження 2013 року, що аналізувало можливий вплив такої події на енергосистеми Північної Америки, виявило, що США можуть зазнати збитків до 2,6 трильйона доларів. У Планетарному товаристві – некомерційній організації, що займається просуванням космічних досліджень та науки – зазначили, що справжня глобальна вартість є “за межами нашого розуміння”.
Не “якщо”, а “коли”
Причина, через яку такі командно-штабні навчання мають величезне значення, полягає в тому, що ще одна буря, подібна до Керрінгтона, може бути не за горами. “Головний висновок полягає в тому, що це не питання «чи станеться це», а «коли»”, – заявив Густаво Бальдо Карвальо, експерт з операцій космічних апаратів, який керував моделюванням Sentinel-1D.
Фахівці вважають, що бурі рівня Керрінгтона відбуваються в середньому кожні 500 років, що ставить ймовірність такої події у цьому столітті на рівні близько 12%. Хоча останні навчання є додатковим підтвердженням того, що ми наразі не готові до такого типу екстремального сценарію, дослідники сподіваються, що постійне тренування до цієї неминучої події допоможе нам краще з нею впоратися. “Моделювання наслідків такої події схоже на прогнозування наслідків пандемії”, – зазначив Амая. – “Ми відчуємо її реальний вплив на наше суспільство лише після події, але ми повинні бути готовими та мати плани для миттєвої реакції”.
Проте, чим довше ми будемо чекати наступної мегабурі, тим дорожче вона обійдеться, оскільки кількість супутників, що обертаються навколо нашої планети, за прогнозами, до 2050 року зросте щонайменше вдесятеро, збільшуючи нашу вразливість.
