Slnko nie je úplne pokojné, aj keď sa zdá byť celkom pokojné v rýchlych pohľadoch, ktoré môžeme ukradnúť voľnými očami. V skutočnosti je však Slnko dynamickým, chaotickým telom, ktoré rozprašuje slnečný vietor a žiarenie a vybuchuje vo veľkých vrstvách plazmy. Výzva je život v technologickej spoločnosti.
Slnko väčšinou iba ohrieva Zem. Jeho erupcie však niekedy vedú k slnečným búrkam, ktoré zasiahnu Zem. A v našom elektrifikovanom a globálne komunikatívnom svete môžu tieto búrky spôsobiť veľa škôd. Podľa Európskej vesmírnej agentúry (ESA) môže v Európe vzniknúť škoda len v miliardách eur. Sú veci, ktoré môžeme urobiť, aby sme chránili našu elektrickú sieť, komunikačné systémy a ďalšiu infraštruktúru pred geomagnetickými búrkami spôsobenými Slnkom. Musíme však vedieť, kedy niekto príde.
Ak chceme predpovedať slnečné búrky s presnosťou, musíme sledovať ich zdroj: Slnko. Aj keď vidíme Slnko zo Zeme, magnetické pole Zeme, ktoré nás skutočne chráni pred týmito búrkami, je prekážkou pri monitorovaní Slnka. Atmosféra blokuje slnečné lúče, extrémne UV žiarenie a gama lúče, čo tiež sťažuje pozorovanie Slnka v detailoch.
Nie je to tak, že by nás pozemské pozorovania Slnka nemohli rozprávať o správaní Slnka a blížiacich sa slnečných búrok, len že to nedokážu urobiť sami. Môžu pomôcť aj satelity vo vnútri magnetosféry Zeme, ale mimo atmosféry. Meria sa však na mieste, nerobia predpovede.
ESA plánuje misiu, ktorá nám poskytne viac včasného varovania pred nebezpečnými búrkami. Aby bola efektívnejšia, musí byť vo vesmíre, ďaleko od magnetosféry Zeme. Misia sa volá Lagrange a ESA práve zvažuje dvojicu kozmických lodí. Jeden by sedel v Lagrangiánskom bode 1 a druhý sedel v Lagrangiánskom bode 5.
Lagrangeove body sú konkrétne miesta v priestore, kde sa gravitačná sila zo Zeme a Slnka navzájom vyrovnáva a kozmická loď môže zostať v tejto polohe po dlhú dobu s minimálnym využitím paliva. V L1 a L2 už existuje viac kozmických lodí, pričom viac prichádza. (James Webb Space Telescope bude nasadený na L2.)
Slnko niekedy vybuchne a emituje obrovské gule materiálu magnetickými siločiarami z vyhadzovania koronálnych hmôt. Väčšina z týchto gúľ sa nepribližuje nikde blízko Zeme; ale občas nás niekto zasiahne. A to tu spôsobuje geomagnetickú búrku, pretože slnečný výbuch dočasne premôže magnetosféru Zeme.
Tieto búrky však nevychádzajú z ničoho nič. Začínajú pozorovateľnými podmienkami na Slnku. Slnko má 11-ročný cyklus a časť tohto cyklu s najväčšou slnečnou aktivitou - a búrkovým potenciálom - sa nazýva solárne maximum. Počas slnečného maxima väčšina búrok pochádza z vyhadzovania koronálnej hmoty (CME). Inokedy v 11-ročnom cykle sa búrky vyskytujú aj v oblastiach s rotujúcimi interakciami (CIR).
Ale bez ohľadu na príčinu, všetci pochádzajú zo Slnka a presnejšie ich predpovedanie je prospešné pre každého.
Dvojica kozmických lodí by spolupracovala na monitorovaní Slnka. L1 je v slnečnom vetre, v polohe proti prúdu. Merania L1 nám môžu povedať o vesmírnom počasí, ktoré smeruje na Zemi. Poloha L5 nám poskytuje akýsi bočný pohľad na vyhadzovanie koronálnej hmoty, čo umožňuje lepšie meranie rýchlosti a smeru CME. Tieto informácie by spolu znamenali lepšie predpovede.
"Jedným z najlepších spôsobov, ako pozorovať rýchlo sa meniacu slnečnú aktivitu, je umiestniť vyhradenú kozmickú loď mierne preč od našej priamej čiary k Slnku, aby mohla pozorovať 'stranu' našej hviezdy skôr, ako sa otočí do dohľadu," uviedla Juha- Pekka Luntama, zodpovedná za vesmírne počasie, v stredisku kontroly misie ESA v Darmstadte v Nemecku.
Kozmická loď L1 by zmerala skutočný materiál smerujúci búrku na Zem a mohla odobrať vzorku jej rýchlosti, hustoty, teploty a tlaku. Môže tiež merať silu a smer medziplanetárneho magnetického poľa (MMF), čo je časť magnetického poľa Slnka tlačená do vesmíru slnečným vetrom Slnka. Poloha L1 tiež umožňuje kozmickej lodi sledovať slnečný disk a korónu a merať energetické častice zo Slnka.
Poloha L5 je 60 stupňov za Zemou, keď obieha okolo Slnka. Kozmická loď L5 by sa pozerala na veci zboku a videla by stranu Slnka, ktorá sa mala otáčať smerom k Zemi. Táto kozmická loď by tiež mohla sledovať, ako sa plazivé oblaky šíria a sú emitované smerom k Zemi.
„L5 je vynikajúcim miestom pre budúcu vesmírnu misiu ESA, pretože poskytuje vopred prehľad o dianí na Slnku,“ uviedla tlačová správa Juha-Pekka.
„Kozmická loď by poskytla kľúčové údaje, ktoré by nám pomohli odhaliť ejekciu prichádzajúcu na Zem, zlepšiť naše predpovede o čase príletu na Zem a poskytnúť vopred vedomosti o aktívnych oblastiach na Slnku, keď sa otáčajú do dohľadu.“
Pri tejto misii by dve kozmické lode neboli rovnaké. Každý z nich potrebuje na splnenie svojich vedeckých úloh inú sadu nástrojov. Medzi tieto nástroje patria magnetografy, koronografy, helioférické zobrazovače, magnetometre, spektrometre, analyzátory plazmy a ďalšie.
Misia Lagrange by sa stala súčasťou siete pozorovacích zariadení vo vesmíre aj tu na Zemi, venovanej predpovedaniu vesmírnych búrok. Spoločne vytvárajú sieť ESA pre vesmírne počasie (SWE).
V tlačovej správe ESA uvádza, že jedna extrémna udalosť v kozmickom počasí by mohla spôsobiť až 15 miliárd dolárov (16,2 miliárd dolárov v USA). S predbežným upozornením by sa prevádzkovatelia distribučnej siete mohli pripraviť na búrku a znížiť škody a zabezpečiť, aby sa elektrina do kritických zariadení, ako sú nemocnice, prerušila len minimálne. Výhodou by boli aj satelitní operátori.
Misia je práve vo fáze koncepcie dizajnu. Pracujú na tom odborníci na vesmírne počasie a navrhovanie nástrojov z priemyselných a vedeckých konzorcií v Európe. ESA tvrdí, že do 18 mesiacov vyberie návrh misie.
Viac:
- Tlačová správa: Lagrange Mission
- Dodatočná tlačová správa: Lagrangeova misia
- Vesmírny časopis: Predpovede kozmického počasia môžu teraz dať satelitom jeden celý deň varovania, keď prichádza slnečná búrka Killer
