Как ученые хотят защитить Землю от солнечной бури, способной вернуть цивилизацию в каменный век

Большую часть времени Земля надёжно защищена от опасного излучения Солнца. Вокруг планеты существует магнитосфера — область, созданная магнитным полем, которое возникает благодаря движению расплавленного железа в земном ядре.

Она действует как своеобразный щит, отклоняя большинство заряженных частиц, постоянно летящих от Солнца. Часть этих частиц направляется к магнитным полюсам Земли, и если солнечный ветер особенно активен, они становятся видимыми как северное и южное сияние. Эта активность подчиняется циклам, которые в среднем составляют 11 лет.

Но время от времени Солнце выбрасывает в космос огромные облака плазмы — так называемые коронарные выбросы массы. Если такой выброс направляется в сторону Земли, возникает солнечная буря. При особо большой мощности она может буквально «пробить» естественную защиту планеты.

Последствия могут затронуть не только космическую технику. Солнечные бури способны повреждать спутники, нарушать работу GPS и радиосвязи, выводить из строя электронику и вызывать сильные токи в линиях электропередачи, что грозит масштабными аварийными отключениями.

Учёные отмечают, что такие события происходят не так уж редко, но действительно экстремальные солнечные бури, способные вызвать глобальные последствия, случаются примерно раз в столетие.

Когда Солнце уже создавало проблемы

История знает несколько примеров, когда солнечная активность уже приводила к серьёзным последствиям.

В марте 1989 года солнечная буря вывела из строя электросеть канадской провинции Квебек. Более шести миллионов человек остались без света на девять часов.

Ещё более опасное событие произошло в 2012 году. Тогда случилась одна из мощнейших солнечных бурь за последние как минимум полтора столетия. Земля избежала прямого удара только потому, что уже прошла через этот участок своей орбиты.

Последний пример — солнечная буря Гэнан в 2024 году. Она заставила энергетические компании Новой Зеландии заранее принять меры безопасности. В США в то же время произошёл сбой GPS во время посевной кампании в Северной и Южной Дакоте, а также в северной Миннесоте. По оценкам, фермеры потеряли около миллиарда долларов.

Космическая «подушка безопасности»

Именно для таких исключительных ситуаций и предложен проект StormWall («Стена от шторма»).

Его авторы — профессор Бостонского университета Брайан Уолш (Brian Walsh), профессор Мичиганского университета Дэниел Уэллинг (Daniel Welling) и их коллеги.

Они предлагают разместить на геостационарной орбите шесть больших спутников размером примерно со школьный автобус. В обычном режиме они будут ждать своей очереди.

Если системы наблюдения зафиксируют действительно опасную солнечную бурю, спутники одновременно выпустят большое количество бария, лития или натрия.

За считанные минуты солнечный свет превращает это вещество в щит из ионизированного газа, который замедляет надвигающийся гигантский сгусток плазмы.

В итоге на поверхности нашей планеты потенциальная глобальная катастрофа, способная полностью вывести из строя электросети, превращается в обычное ночное зрелище для тех, кто решит посмотреть на небо и полюбоваться полярным сиянием.

По расчётам исследователей, этот плазменный барьер будет действовать около шести часов — достаточно, чтобы самые опасные массы плазмы обошли Землю, а их воздействие значительно ослабло.

Дэниел Уэллинг сравнивает систему с подушкой безопасности в автомобиле. Она будет задействована только тогда, когда все остальные меры защиты будут признаны недостаточными. И, как и подушка безопасности, это одноразовая акция. После срабатывания всю систему придётся фактически создавать заново.

Павялічыць

Действительно ли Землю можно защитить от солнечных бурь

Идея выглядит многообещающей, но даже её авторы признают, что перед практической реализацией необходимо решить несколько очень сложных задач.

Первая — своевременное прогнозирование солнечных бурь. В отличие от обычной погоды, космическая погода пока прогнозируется значительно хуже. Учёные не имеют достаточного количества датчиков в космосе, а процессы, приводящие к мощным коронарным выбросам, очень сложны.

Кроме того, потребуется международная система принятия решений: после обнаружения угрозы специалисты должны будут подтвердить, что других способов защиты уже недостаточно, и только после этого разрешить использование StormWall.

Ещё одна сложность — запуск. Для создания плазменного щита необходимо вывести на геостационарную орбиту около 380 тысяч килограммов бария, лития или натрия. Эта орбита находится примерно в 36 тысячах километров от поверхности Земли — в 68 раз дальше, чем летают спутники Starlink.

Сегодня это почти нереальная задача. Пришлось бы использовать множество запусков самых мощных ракет в мире.

Определённые надежды исследователи возлагают на американский Starship компании SpaceX, который ещё проходит испытания, а также на китайскую сверхтяжёлую ракету «Чанчжэн-9» (Long March 9), первый запуск которой ожидается в начале 2030‑х годов.

Даже при самом оптимистичном сценарии, отмечают авторы проекта, только дополнительные исследования и эксперименты займут не менее пяти лет.

Сколько это может стоить

Предварительные оценки показывают, что создание StormWall может стоить от нескольких десятков до примерно 100 миллиардов долларов.

Авторы считают, что для человечества это не такая уж большая сумма. Они отмечают, что только в следующем году технологические компании планируют вложить в строительство инфраструктуры для искусственного интеллекта около триллиона долларов. На этом фоне стоимость системы, которая могла бы защитить центры обработки данных от катастрофической солнечной бури, способной превратить их в нерабочие груды стали и кремния, уже не выглядит фантастической.

• 1
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0
• 0