StormWall: як сітка супутників може захистити Землю
Група вчених запропонувала активну систему захисту Землі від найсильніших сонячних викидів шляхом створення тимчасової плазмової «стіни» навколо планети. Ідея, названа StormWall, передбачає розміщення кількох супутників на орбіті й розпилення реакційного газу по краю магнітосфери, щоб відхиляти або пом’якшувати удар заряджених частинок.
Такий підхід міг би не лише покращити можливості прогнозування, але й безпосередньо зменшувати шкоду від геомагнітних бур для наземної інфраструктури, супутників і екіпажів космічних місій 1.
Ідея та принцип роботи
Концепція передбачає розгортання низки супутників розміром приблизно з міський автобус на геостаціонарній або близькій до неї висоті — близько 36 000 км над поверхнею Землі. У разі наближення великого коронального масового викиду ці супутники мають випустити в магнітосферу реактивний газ — наприклад, натрій, барій, кальцій або літій — що утворить плазму, здатну відхиляти потік заряджених частинок 1.
За задумом авторів, утворена плазмова «стіна» поводитиметься як буфер або «подушка» — вона змінюватиме локальні умовні лінії магнітного поля й частково відводитиме чи розсіюватиме енергію викиду, знижуючи кількість енергії та частинок, які досягають ближчої до поверхні магнітосфери та верхніх шарів атмосфери.
Система задумана як резервний засіб, що розгортається лише після отримання попередження про сильну подію на Сонці. Сучасні служби прогнозування можуть давати попередження за кілька днів до того, як структура сонячного вітру досягне Землі, що дає час для активації такого захисту.
Очікувана ефективність
Автори опублікували опис концепції в рецензованому журналі Space Weather. У роботі наведено чисельні моделювання впливу подібної системи на реальні події космічної погоди 2.
Одна з імітацій стосувалася сильної геомагнітної бурі травня 2024 року. За результатами моделювання, правильно розгорнутий «повітряний» бар’єр міг би знизити інтенсивність геомагнітного збурення для цієї події аж до 84 відсотків у деяких сценаріях.
У загальних висновках дослідники вказують, що система має потенціал скоротити наслідки найнебезпечніших сонячних бур більш ніж на 50% у багатоаспектних сценаріях, що робить її ефективним доповненням до існуючих систем прогнозування і захисту.
Технічні та логістичні аспекти
Дослідники оцінюють, що для реалізації StormWall знадобиться відносно невелика кількість маси порівняно з сучасними можливостями виведення на орбіту: загальна маса газу й платформи підпадає під межі, доступні нинішніми та найближчими майбутніми ракетними технологіями 2.
Запуск кількох «автобусних» супутників на геостаціонарну або геостаціонороподібну орбіту є технічно здійсненним завданням для провідних космічних агенцій і приватних операторів; дослідники також підкреслюють, що проєкт добре підходить для міжнародного співробітництва через глобальний характер загрози.
При цьому важливими питаннями залишаються розробка надійних механізмів контролю за розпиленням газу, забезпечення точності розгортання плазми та відпрацювання процедур активації після отримання прогнозу від сонячних спостережних систем.
Можливі ризики
Автори та зовнішні експерти зазначають, що хоча первинні моделювання показують обнадійливі результати, існує низка наукових і регуляторних невизначеностей. Одне з головних питань — можливі непередбачувані ефекти зміни локальної структури магнітосфери та плазмових потоків, які потребують детальніших чисельних і лабораторних досліджень.
Також необхідно оцінити вплив на супутникові системи, зв’язок і навігацію в тих регіонах магнітосфери, де створюватиметься плазма. Питання відповідальності та координації реакцій на загрозу — між державними агентствами і приватними операторами — залишається відкритим.
З точки зору практичного застосування, швидкість і надійність систем раннього попередження про CME, а також відпрацьовані процедури активації, визначатимуть, наскільки своєчасно і ефективно можна запустити плазмову «подушку».
Найцікавіше за тиждень
Один лист на тиждень. Без спаму.
Нові статті, добірки та корисні матеріали DAY TODAY — в одному короткому листі.
