V Evropskem vesoljskem operativnem centru (ESOC) v Darmstadtu so ekipe Evropske vesoljske agencije izvedle simulacijo izjemno močne sončne nevihte. Scenarij, poimenovan po znamenitem Carringtonovem dogodku iz leta 1859, je preverjal, kako bi se sistemi odzvali ob popolni izgubi komunikacije, navigacije in okvarah satelitov.
„Če bi se tak dogodek zgodil, ni dobrih rešitev. Cilj bi bil ohraniti satelit varen in čim bolj omejiti škodo,“ je poudaril Thomas Ormston, namestnik vodje operacij vesoljskega plovila Sentinel-1D.
Vaja je bila del priprav na izstrelitev satelita Sentinel-1D, načrtovano za 4. november 2025. „Vsaka misija pred izstrelitvijo prestane strogo simulacijsko fazo, da se preveri odziv ekip in zanesljivost sistemov,“ so pojasnili pri ESA.
Scenarij je posnemal posledice dogodka razreda X45, najmočnejše znane sončne nevihte. Prvi val elektromagnetnega sevanja bi Zemljo dosegel v osmih minutah in povzročil motnje v komunikacijah, radarskih sistemih ter navigacijah GPS in Galileo.
„Simulacijska ekipa je modelirala ogromen izbruh, ki bi motil komunikacijo in sledenje satelitov, zlasti v polarnih območjih,“ so pojasnili pri ESA.
Le nekaj minut pozneje bi sledil drugi val visokoenergijskih delcev – protonov, elektronov in alfa delcev – ki bi poškodoval elektroniko na krovu satelitov. „Ko se je ekipa umirila, so vedeli, da se je začelo odštevanje do prihoda koronalne mase,“ je opisal Gustavo Baldo Carvalho, vodilni simulator Sentinela-1D.
Simulirana geomagnetna nevihta
Petnajst ur po začetnem izbruhu se je začela najhujša faza – izbruh koronalne mase (CME). Val plazme, ki je potoval s hitrostjo do 2.000 kilometrov na sekundo, je v simulaciji povzročil geomagnetno nevihto z razsežnostjo, ki bi prizadela celotno Zemljo.
„Če bi se to zgodilo v resnici, bi se upor satelitov povečal za 400 %, kar bi povečalo tveganje trkov in skrajšalo življenjsko dobo misij,“ je pojasnil Jorge Amaya, koordinator za modeliranje vesoljskega vremena pri ESA.
Na Zemlji bi bili polarni sije vidni vse do Sicilije, električna omrežja pa bi utrpela motnje zaradi močnih elektromagnetnih tokov. „Dogodek takšnega obsega bi poslabšal kakovost podatkov o konjunkcijah in napovedi trkov naredil nezanesljive,“ je opozoril Jan Siminski iz Urada za vesoljske odpadke ESA.
Tudi sateliti bi bili v nevarnosti. „Sateliti v nizki orbiti so sicer delno zaščiteni z atmosfero, a eksplozija magnitude Carringtonovega dogodka ne bi pustila nobenega plovila varnega,“ je dodal Amaya.
Priprave na resnične ekstremne dogodke
V simulacijo so bili vključeni tudi Urad za vesoljske odpadke in Center za vesoljsko varnost, ki ga je ESA ustanovila leta 2022. Namen vaje je bil preveriti koordinacijo med različnimi misijami in odzivnimi ekipami.
„Ta vaja je priložnost, da razširimo naše usposabljanje in vključimo vse ključne operativne skupine. Ključno spoznanje je, da ni vprašanje, ali se bo to zgodilo, ampak kdaj,“ je poudaril Gustavo Baldo Carvalho.
Simulacija bo prispevala k razvoju vseevropskih storitev za spremljanje vesoljskega vremena in povečanju odpornosti evropske vesoljske infrastrukture.
ESA razvija porazdeljeni sistem vesoljskih vremenskih senzorjev D3S, ki bo spremljal vplive sončne aktivnosti okoli Zemlje in omogočil pravočasna opozorila.
Ključno vlogo bo v prihodnje imel satelit Vigil, ki bo leta 2031 nameščen v Lagrangeovi točki L5. „Vigil bo zaznal potencialno nevarne sončne dogodke, še preden dosežejo Zemljo,“ so pojasnili pri ESA.
S takšnimi misijami ESA gradi infrastrukturo za prihodnost, ki bo omogočila zaščito satelitov, komunikacijskih sistemov in zemeljskih omrežij pred vplivi ekstremnih pojavov v vesoljskem vremenu.
Naslovna fotografija: Vesoljski vremenski poročevalec Vigil v globokem vesolju. [Foto: Evropska vesoljska agencija]