Musimy szybko wrócić na Księżyc przed burzami słonecznymi

Gdy kolejne załogowe misje na Księżyc stały się bardziej widoczne, astronomowie zaczęli martwić się burzami słonecznymi. Oczekuje się, że aktywność Słońca wkrótce osiągnie swój szczyt, co będzie miało kluczowe znaczenie dla astronautów.

Słońce ma swój rytm. W zależności od częstotliwości jego różnych cykli, na przemian występują okresy mniej lub bardziej intensywnej aktywności, przeplatane tu i tam niektórymi burzami słonecznymi uważanymi za poważne i nieprzewidywalne w porównaniu z tymi najbardziej gwałtownymi. Ale w czasach, gdy obserwowanie ludzi na Księżycu lub w kierunku Marsa staje się coraz bardziej sensowne, nadszedł czas, aby martwić się wydarzeniami, które mogą mieć katastrofalne konsekwencje.

Badanie zostało opublikowane w fizyka słoneczna 20 maja 2021 roku po raz pierwszy potwierdza, że ​​te niezwykłe burze są w rzeczywistości całkowicie przewidywalne. Niestety wpadną w odpowiednie miejsce Nadchodzące załogowe misje księżycowe.

Naukowcy z Wydziału Meteorologii Uniwersytetu w Reading pod Londynem przeanalizowali dane obserwacyjne pochodzące ze Słońca sprzed 150 lat. Półtora wieku, podczas którego pole magnetyczne spowodowało znaczące zmiany w naszej gwieździe, w szczególności (znane) cykle, które trwają średnio jedenaście lat. Podczas każdego z tych cykli występuje okres, w którym aktywność jest najwyższa z dużą liczbą plamy słoneczne Widoczny na powierzchni, spokojniejszy okres.

« Mamy wiele notatek na małe imprezy, Główny autor Matthew Owens mówi Numeramie. I wyraźnie widać, jak śledzą cykle 11 lat. Ale w przypadku bardziej ekstremalnych zdarzeń nuty z definicji są rzadkie. »

Będziemy teraz W cyklu 25, od końca 2019 r.. A w drugiej fazie tego cyklu, około 2025-2030, prawdopodobnie dostaniemy burzę słoneczną na dużą skalę.

Chroń się przed poparzeniem słonecznym

Istnieją lub są rozważane rozwiązania dotyczące ochrony przed promieniowaniem. Jedną z możliwości jest zbadanie burz, określenie maksymalnej oczekiwanej intensywności i zbudowanie materiałów, które mają przetrwać ten poziom strumienia magnetycznego. Budowa jest kosztowna pod względem badań, ale nie wymaga przewidywania zachowania słońca.

Innym rozwiązaniem byłobymonitorowanie masy wytrysku wieńcowego (EMC), który dotarcie na Ziemię zajmuje cztery dni, co może dać im czas na ochronę. Ale ich siła zależy od wewnętrznego pola magnetycznego Słońca i można ją zmierzyć tylko wtedy, gdy erupcja dotrze do Ziemi.

Wreszcie ostatnie rozwiązanie jest prostsze do wdrożenia: polega na większej ostrożności w pewnych okresach cykli słonecznych. W przypadku pojedynczych cykli słońce osiąga maksimum w drugiej połowie, a nawet w przypadku pojedynczych cykli początek jest zagrożony. Z drugiej strony, czy dotyczy to również bardziej poważnych i rzadkich zdarzeń?

Problemem jest właśnie niedostatek tych wydarzeń. Zdarzeń ekstremalnych, które mogą (na szczęście) powodować problemy, jest zbyt mało, aby wygenerować wiarygodne statystyki. erupcja 1859 Wiadomo, że był szczególnie gwałtowny. Jest też burza w 1921 roku, która miała miejsce w okresie dość spokojnej aktywności słonecznej. W 2003 r., a potem także w 2011 r. nastąpiła eksplozja na poziomie, do którego rzadko kiedy docieramy. Troszkę. ” To zajmie kilkaset lat obserwacji autorzy badania mówią. ” jednakMatthew Owens identyfikuje, nieDzięki temu byliśmy w stanie wykorzystać modele statystyczne, aby dowiedzieć się, kiedy te zdarzenia są najbardziej prawdopodobne. Krótko mówiąc, są bardziej podatne na dłuższe cykle.. »

Rak skóry i zwarcie

Zgodnie z ich przewidywaniami będziemy w długim cyklu, sprzyjającym pojawieniu się ważnych wydarzeń przed końcem 2020 roku. Innymi słowy, kiedy ludzie będą na Księżycu zgodnie z harmonogramem programu Artemis. Konsekwencje mogą być tragiczne.

Pierwszy problem dotyczy samych astronautów. Będąc w kosmosie, są już narażone na znaczne poziomy promieniowania, znacznie przekraczające te, które są tolerowane na Ziemi. Nawet na Międzynarodowej Stacji Kosmicznej szkody są znacznie mniejsze, ponieważ wciąż istnieje magnetosfera Ziemi, która zapewnia minimalną ochronę. To nie miałoby miejsca na Księżycu, a ryzyko raka u tych odkrywców wzrosłoby wykładniczo.

Kolejny problem, być może nawet poważniejszy: burze słoneczne mogą powodować nieprawidłowe działanie urządzeń elektrycznych. Tak więc erupcja z 1859 roku, nazwana zdarzeniem Carringtona (ponieważ badał je astronom Richard Carrington), spowodowała m.in. porażenie prądem operatorów telegrafów, a także pożary pochodzenia elektrycznego. Biorąc pod uwagę dzisiejsze znaczenie urządzeń elektrycznych, oczywiste jest, że szkody będą znacznie większe, na przykład we wszystkim, co dotyczy sieci satelitarnej i systemów naprowadzania. Wiele bardzo ważnych urządzeń w trakcie misji kosmicznej! ” Cykle słoneczne nigdy nie były problemem podczas ostatnich załogowych misji na KsiężycOdkryj Matthew Owensa. Nagle nastąpiła wielka burza słoneczna między misjami Apollo 16 i 17. Byłoby to śmiertelne, gdyby wydarzyło się, gdy astronauci byli na Księżycu.. »

Czy należy wziąć pod uwagę oczekiwania studium dotyczące przyszłych misji załogowych? ” Ciężko powiedziećBadacz przyznaje. Nasze przewidywania są czysto eksperymentalne, fizyka Słońca jest wciąż nieznana i może nas zaskoczyć. Naszą radą jest unikanie sytuacji, w których prawdopodobieństwo wystąpienia poważnych wybić jest wysokie. Na przykład między 2026 a 2030 rokiem. Ale w żadnym wypadku nie ma czegoś takiego jak zero ryzyka! »

Obecnie trwają dwie misje obserwacji Słońca: sonda Parker i sonda Solar Orbiter. Oba mogą poprawić naszą wiedzę o naszej gwieździe i prawdopodobnie pomóc lepiej przewidzieć jej przyszłe zachowanie.

Kontynuacja wideo