Космостук аба ырайын болжолдоо: Изилдөөчүлөр Күн шамалын Күндөн Жерге жакын чөйрөгө карайт

Окумуштуулар биринчи жолу Күн шамалынын Күндө пайда болушунан Жерге жакын космос чөйрөсүнө тийгизген таасирине чейин эволюциясын байкашты жана ошондой эле космостук аба ырайы окуясын 2-2.5 күн мурун кантип алдын ала айтууга болорун көрсөтүштү. Изилдөө күн шамалынын таралышын жана анын Жерге жакын чөйрөгө тийгизген таасирин мейкиндиктин ар кандай көз карашынан байланыштырган жаңы нерсе. Бул космосто туура жерге жайгаштырылган спутниктер күн шамалдарынын жерге карай таралышын көзөмөлдөө үчүн колдонулушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат, бул космостук аба ырайын болжолдоону кыйла жакшыртат. Мындан тышкары, Европа Космос агенттигинин (ESA) пландаштырылган "Vigil миссиясы" дагы Күндөн 5 миллион км жакын аралыкта Бешинчи Лагранж чекитинен (L150) келе жаткан күн бороондору жөнүндө алдын ала эскертүү берүү үчүн күн шамалдарына көз салууга багытталган. . Учурда иштеп чыгуу стадиясында, ал 2031-жылы ишке киргизилгенден кийин космостук аба ырайы кызматтары үчүн реалдуу убакытта маалымат агымын камсыз кылат.

Бир жерде аба ырайын (б.а., шамалдын ылдамдыгы, жаан-чачын, температура, күндүн нуру кандай болорун) болжолдоо биз үчүн күнүмдүк жашообузга байланыштуу бир нече себептерден улам маанилүү, анын ичинде айыл чарбасы, транспорт, эс алуу жана көңүл ачуу ж.б. экономикага жардам берет жана жашообузду жеңил жана ыңгайлуу кылат, бирок андан да маанилүүсү, суу ташкындары, циклондор, ысык толкундар, катуу жаан-чачын ж.

Жердеги аба ырайы бизге таасир этет, ошондой эле "космостогу аба ырайы" да таасир этет. Биздин үй планетабыз Жер Күн деп аталган орточо жылдыздын жылдыз системасынын бир бөлүгү болгондуктан (ал өз кезегинде Ааламдагы Саманчынын жолу деп аталган өтө маанилүү эмес галактиканын кичинекей бөлүгү), биздин Жердеги жашообузга жана цивилизациябызга шарттар таасир этет. мейкиндикте, өзгөчө, күн системасындагы биздин райондо аба ырайы болуп саналат. Космосто аба ырайынын ар кандай терс кескин өзгөрүшү Жердеги жана космостогу биологиялык тиричилик формаларына жана электр жана электроникага негизделген технологиялык инфраструктурага коркунуч туудурат. Электроника жана компьютердик системалар, электр тармактары, мунай жана газ түтүктөрү, телекоммуникация, радио байланышы, анын ичинде уюлдук телефон тармактары, GPS, космостук миссиялар жана программалар, спутниктик байланыштар, интернет ж.б. космостук аба ырайында. Космонавттар жана космостук кемелер сыяктуу космостук объектилер өзгөчө коркунучта. Буга чейин бир нече учурлар болгон, мисалы, 1989-жылдын мартында Канадада болгон «Квебектин караңгылыгы» чоң күндүн жарыгынан улам келип чыккан электр тармактарына катуу зыян келтирген. Кээ бир спутниктер да зыянга учураган. Ошондуктан, космостук аба ырайын болжолдоо системасынын императиви, бизде Жердеги аба ырайын болжолдоо системалары сыяктуу эле.

Баштапкылар үчүн, жер бетиндеги аба ырайы феноменинин негизги оюнчусу - бул Жердин атмосферасындагы газдардын молекулаларынан турган "шамал" агымдары. Космостогу аба ырайына келсек, бул «күн шамалы» болуп саналат, ал Күн атмосферасынын өтө ысып кеткен короналдык катмарынан келип чыккан электрондор, альфа-бөлүкчөлөр жана башкалар (б.а. плазма) сыяктуу жогорку энергиялуу иондоштурулган бөлүкчөлөрдүн агымдарынан, анын ичинде гелиосферанын бардык багытында. жер.

Демек, космостук аба ырайын болжолдоо анын пайда болушун, интенсивдүүлүгүн жана мейкиндиктеги кыймылын учурдагы түшүнүүгө негизделген күн шамалынын шарттарын болжолдоону камтыйт. Биз билебиз, Күндүн короналдык катмарынан массалардын күтүлбөгөн жерден чыгышы (б.а. Короналдык Массалык Эжекциялар же CMEs) катуу күн шамалы же күн бороондору менен байланыштуу. Ошентип, CME же фотосфералык магниттик талааларды байкоо күн шамалынын бороонуна тоскоол болуу жөнүндө түшүнүк бере алат, бирок космостук аба ырайын болжолдоо үчүн үзгүлтүксүз система реалдуулукту баалоо үчүн моделди күн шамалынын байкоолору менен айкалыштырууну талап кылат (мисалы, маалыматтарды ассимиляциялоо). Бул, өз кезегинде, Күн шамалынын Күндө пайда болушунан тартып Жерге жакын космос чөйрөсүнө тийгизген таасирине чейин эволюциясына үзгүлтүксүз байкоо жүргүзүүнү талап кылат.

09-жылдын 2024-сентябрында маалымдалгандай, VSSC, ISRO изилдөөчүлөрү биринчи жолу Күн шамалынын эволюциясын Күндө пайда болгондон тартып анын Жерге жакын космос чөйрөсүнө тийгизген таасирине чейин байкашты. ISROнун 2015-жылдагы Марс Орбиталык Миссиясынын (MOM) жана InSWIM (Космостук аба ырайынын таасиринин мониторинги боюнча Индия тармагы) тармагынын TTC (Телеметрия, байкоо жана буйрук) радиосигналдарынын маалыматтарын колдонуп, алар жогорку ылдамдыктагы ылдамдыктын келип чыгышын, ылдамдатууларын жана таралышын картага түшүрүштү. күн шамалы агымдары (ГСС) жана алардын төмөнкү кеңдиктеги Жердин ионосферасына тийгизген таасирин байкашкан. космостук аба ырайын 2—2.5 кун мурда алдын-ала айтууга болорун керсетушту. Изилдөө күн шамалынын таралышын жана анын Жерге жакын чөйрөгө тийгизген таасирин мейкиндиктин ар кандай көз карашынан байланыштырган жаңы нерсе. Бул космосто туура жерге жайгаштырылган спутниктер күн шамалдарынын жерге карай таралышын көзөмөлдөөдө колдонулушу мүмкүн экенин көрсөтүп турат, бул космостук аба ырайын болжолдоону бир топ жакшыртат.

Европа космостук агенттигинин (ESA) пландаштырылган "Vigil миссиясы" ошондой эле Күндөн 5 миллион км алыстыкта жайгашкан Бешинчи Лагранж чекитинен (L150) келе жаткан күн бороондору жөнүндө алдын ала эскертүү берүү үчүн күн шамалдарына көз салууну көздөйт. Учурда иштеп чыгуу стадиясында, ал 2031-жылы ишке киргизилгенден кийин космостук аба ырайы кызматтары үчүн реалдуу убакытта маалымат агымын камсыз кылат.

***

Колдонулган адабияттар:

Джейн РН, жана башкалар 2024. Жогорку ылдамдыктагы Күн шамалынын агымынын төмөнкү кеңдиктеги Ионосфералык системага тийгизген таасири – Индиянын MOM жана InSWIM байкоолорун бириктирген изилдөө. Королдук астрономиялык коомунун айлык билдирүүлөрү, stae2091. Жарыяланганы: 09 Сентябрь, 2024. DOI: https://doi.org/10.1093/mnras/stae2091

Тернер H., 2024. Күн шамалынын маалыматтарын ассимиляциялоодон болжолдоолорду жакшыртуу. Ph D диссертациясы. Рединг университети. 21 Май 2024. DOI: https://doi.org/10.48683/1926.00116526 Жеткиликтүү өзгөртүлгөн https://centaur.reading.ac.uk/116526/1/Turner_thesis.pdf

ESA. Космос коопсуздугу - Vigil миссиясы. дареги боюнча жеткиликтүү https://www.esa.int/Space_Safety/Vigil

Eastwood JP, 2024. Күн-Жер L5 чекитинен оперативдүү космостук аба ырайы кызматтары үчүн Vigil магнитометри. Космос аба ырайы. Биринчи жарыяланган: 05-июнь, 2024. DOI: https://doi.org/10.1029/2024SW003867

***

Тектеш макалалар