Soarele nu este tocmai plăcut, deși pare destul de pașnic în privirile rapide pe care le putem fura cu ochii goi. În realitate, însă, Soarele este un corp dinamic, haotic, care stropește vântul și radiațiile solare și erupează în foi mari de plasmă. Să trăiești într-o societate tehnologică alături de tot ce este o provocare.
Mai ales Soarele doar încălzește Pământul. Dar uneori erupțiile sale conduc la furtuni solare care lovesc Pământul. Și în lumea noastră electrificată și comunicativă la nivel global, acele furtuni pot provoca multe daune. Potențial daune în valoare de miliarde de euro doar în Europa, potrivit Agenției Spațiale Europene (ESA). Sunt lucruri pe care le putem face pentru a ne proteja rețeaua electrică, sistemele de comunicații și alte infrastructuri de furtunile geomagnetice cauzate de Soare. Dar, trebuie să știm când vine cineva.
Dacă dorim să prezicem furtuni solare cu exactitate, trebuie să le observăm sursa: Soarele. În timp ce putem vedea Soarele de pe Pământ, câmpul magnetic al Pământului, care de fapt funcționează pentru a ne proteja de aceste furtuni, este un obstacol în monitorizarea Soarelui. Atmosfera blochează razele X ale Soarelui, razele ultraviolete ultraviolete și cele gamma, ceea ce îngreunează observarea în detaliu a Soarelui.
Nu numai că observațiile la sol ale Soarelui nu ne pot spune despre comportamentul Soarelui și despre furtunile solare iminente, ci doar că nu le pot face singure. Satelitele din interiorul magnetosferei Pământului, dar în afara atmosferei pot fi de asemenea utile. Dar iau măsurători in situ, nu fac prognoze.
ASE planifică o misiune care ne va oferi un avertisment mai avansat de furtuni periculoase. Pentru a fi mai eficient, trebuie să fie în spațiu, departe de magnetosfera Pământului. Misiunea se numește Lagrange, iar în prezent ESA are în vedere o pereche de nave spațiale. Unul ar sta la Punctul 1 Lagrangian, iar celălalt s-ar așeza la Punctul 5 Lagrangian.
Punctele Lagrange sunt locații specifice în spațiu în care forța gravitațională de pe Pământ și Soare se echilibrează reciproc, iar o navă spațială poate rămâne în această poziție o perioadă lungă de timp cu consum minim de combustibil. Există deja mai multe nave spațiale la L1 și L2, cu mai multe veniri. (James Webb Space Telescope va fi implementat la L2.)
Soarele uneori erupează și emite globuri vaste de material cu linii de câmp magnetic din ejectările de masă coronală. Majoritatea acestor globuri nu vin nicăieri în apropierea Pământului; dar ocazional, unul ne lovește. Și asta provoacă o furtună geomagnetică, deoarece izbucnirea Soarelui copleșește temporar magnetosfera Pământului.
Dar aceste furtuni nu ies de nicăieri. Încep cu condiții observabile pe Soare. Soarele are un ciclu de 11 ani, iar partea din acel ciclu cu cea mai mare activitate solară - și potențial de furtună - se numește maximul solar. În timpul maximului solar, majoritatea furtunilor provin din ejectări ale masei coronale (CME). În alte perioade din ciclul de 11 ani, furtunile sunt de asemenea generate de regiunile de interacțiune co-rotative (CIR).
Oricare ar fi cauza, toate provin din Soare, iar prezicerea lor mai exactă este în beneficiul tuturor.
Perechea de nave spațiale ar lucra împreună pentru a monitoriza Soarele. L1 se află în vântul solar, într-o poziție din amonte. Măsurările L1 ne pot spune despre vremea spațială care se îndreaptă către Pământ. Poziția L5 ne oferă un fel de vedere laterală a ejectărilor de masă coronală și asta permite măsurători mai bune ale vitezei și direcției unui CME. Împreună, informațiile ar însemna prognoze mai bune.
„Unul dintre cele mai bune moduri de a observa activitatea solară care se schimbă rapid este să poziționezi o navă spațială dedicată ușor departe de linia noastră directă către Soare, astfel încât să poată observa„ partea ”stelei noastre înainte de a se roti în vedere”, a spus Juha- Pekka Luntama, responsabil pentru vremea spațială în centrul de control al misiunii ESA, Darmstadt, Germania.
Nava spațială L1 ar măsura materialul efectiv al furtunii care se îndrepta spre Pământ și ar putea proba viteza, densitatea, temperatura și presiunea acesteia. De asemenea, poate măsura puterea și direcția câmpului magnetic interplanetar (FMI), care este porțiunea câmpului magnetic al Soarelui împins în spațiu de vântul solar al Soarelui. Poziția L1 permite, de asemenea, navei spațiale să urmărească discul solar și corona și să măsoare particulele energetice de la Soare.
Poziția L5 se află la 60 de grade în spatele Pământului, când orbitează pe Soare. Nava spațială L5 ar privi lucrurile din lateral și ar vedea partea Soarelui care urma să se rotească spre fața Pământului. Acea navă spațială ar putea de asemenea să privească cum se propagă norii de plasmă și sunt emise către Pământ.
„L5 este un loc excelent pentru o viitoare misiune spațială ESA, deoarece oferă opinii în avans despre ceea ce se întâmplă la Soare”, a spus Juha-Pekka într-un comunicat de presă.
„Nava spațială ar furniza date cruciale care ne vor ajuta să observăm ejectările care sosesc pe Pământ, să ne îmbunătățească prognozele privind ora de sosire pe Pământ și să ofere cunoștințe în avans despre regiunile active ale Soarelui, în timp ce acestea se rotesc în vedere.”
Pentru această misiune, cele două nave spațiale nu ar fi identice. Pentru a-și îndeplini rolurile științifice, fiecare ar avea nevoie de o serie diferită de instrumente. Printre aceste instrumente se numără magnetografii, coronagrafe, imagini heliosferice, magnetometre, spectrometre, analizoare de plasmă și altele.
Misiunea Lagrange va deveni parte a unei rețele de instalații de observare, atât în spațiu, cât și aici, pe Pământ, dedicate prognozei furtunilor spațiale. Împreună, acestea alcătuiesc rețeaua spațială a spațiilor (SWE) a ESA.
Într-un comunicat de presă, ESA afirmă că un singur eveniment meteo spațial extrem ar putea provoca până la 15 miliarde de dolari (16,2 miliarde USD). Cu avertizare în avans, operatorii rețelei electrice ar putea să se pregătească pentru furtună și să reducă pagubele și să se asigure că energia electrică pentru instalațiile critice precum spitalele a fost întreruptă minim. De asemenea, beneficiază operatorii de sateliți.
Misiunea este în stadiul conceptului de proiectare chiar acum. La aceasta lucrează experți în domeniul vremii spațiale și în proiectarea instrumentelor de la consorții industriale și științifice. ASE spune că vor selecta proiectarea misiunii în aproximativ 18 luni.
Mai Mult:
- Comunicat de presă: Lagrange Mission
- Comunicat de presă suplimentar: misiunea Lagrange
- Space Magazine: Prognozele meteo spațiale pot acum oferi sateliților o zi întreagă de avertizare atunci când o furtună solară ucigașă este de intrare
