Sonce ni ravno miroljubno, čeprav se zdi hitro mirno v hitrih pogledih, ki jih lahko ukrademo s prostimi očmi. V resnici pa je Sonce dinamično, kaotično telo, ki širi sončni veter in sevanje in izbruhne v velikih plasteh plazme. Življenje v tehnološki družbi poleg vsega, kar je izziv.
Večinoma Sonce samo ogreje Zemljo. Toda včasih njene izbruhi vodijo do sončnih neviht, ki zadenejo Zemljo. In v našem elektrificiranem in globalno komunikacijskem svetu lahko te nevihte povzročijo veliko škode. Potencialno je za več milijard evrov škode samo v Evropi, navaja Evropska vesoljska agencija (ESA). Tu lahko nekaj storimo za zaščito našega električnega omrežja, komunikacijskih sistemov in druge infrastrukture pred geomagnetnimi nevihtami, ki jih povzroča Sonce. Vendar moramo vedeti, kdaj kdo prihaja.
Če želimo s kakršno koli natančnostjo napovedati sončne nevihte, moramo opazovati njihov vir: Sonce. Čeprav lahko Sonce vidimo z Zemlje, je Zemljino magnetno polje, ki nas dejansko ščiti pred temi nevihtami, ovira za spremljanje Sonca. Vzdušje preprečuje Sončeve rentgenske žarke, ekstremne ultravijolične žarke in gama žarke, kar otežuje tudi podrobno opazovanje Sonca.
Ni opaziti, da zemeljska opažanja Sonca ne morejo povedati o Sončevem vedenju in sončnih nevihtah, ampak ne morejo sami. Tudi sateliti znotraj magnetosfere Zemlje, vendar zunaj ozračja, lahko pomagajo. Toda izvajajo meritve in situ, ne napovedujejo.
ESA načrtuje misijo, ki nas bo predhodno opozorila na nevarne nevihte. Da bi bil bolj učinkovit, mora biti v vesolju, stran od Zemljine magnetosfere. Misija se imenuje Lagrange in trenutno ESA razmišlja o paru vesoljskih plovil. Eden bi sedel v Lagrangian točki 1, drugi pa v Lagrangian točki 5.
Točke Lagrangea so specifične lokacije v vesolju, kjer gravitacijska sila Zemlje in Sonca medsebojno uravnavata, vesoljsko plovilo pa lahko ostane v tem položaju dlje časa z minimalno porabo goriva. Na L1 in L2 je že več vesoljskih plovil, prihaja pa še več. (Vesoljski teleskop James Webb bo uporabljen pri L2.)
Sonce včasih izbruhne in oddaja ogromne krogle materiala z magnetnimi poljskimi črtami iz koronskih masnih izmetov. Večina teh globusov ne pride nikjer blizu Zemlje; a občasno nas kdo udari. In to povzroča geomagnetno nevihto, saj Sončevo izbruh začasno preplavi magnetosfero Zemlje.
Toda te nevihte ne prihajajo od nikoder. Začnejo z opaznimi pogoji na Soncu. Sonce ima 11 letni cikel, in del tega cikla z največ sončne aktivnosti - in potencialom nevihte - se imenuje sončni maksimum. Med sončnim maksimumom večina neviht izvira iz izlivov koronalnih mas (CME). Ponekod v 11-letnem ciklu nevihte sprožijo tudi območja medsebojno vrtečih se interakcij (CIR).
Toda ne glede na vzrok, vsi prihajajo s Sonca in natančnejše napovedovanje je v dobro vseh.
Par vesoljskih plovil bi skupaj spremljal Sonce. L1 je v sončnem vetru, v zgornjem položaju. Meritve L1 nam lahko povejo o vesoljskem vremenu, ki se usmeri na Zemljo. Položaj L5 nam omogoča nekakšen stranski pogled na izmet koronalnih mas, kar omogoča boljše merjenje hitrosti in smeri CME. Informacije bi skupaj pomenile boljše napovedi.
"Eden najboljših načinov za opazovanje hitro spreminjajoče se sončne aktivnosti je nameščanje namenskega vesoljskega plovila nekoliko stran od naše neposredne črte proti Soncu, tako da lahko opazuje" stran "naše zvezde, preden se vrti v pogled," je dejal Juha- Pekka Luntama, odgovorna za vesoljsko vreme v nadzornem centru misije ESA, Darmstadt, Nemčija.
Vesoljsko plovilo L1 bi izmerilo dejanski material, ki se je na nevihto usmeril na Zemljo, in lahko vzorčilo njegovo hitrost, gostoto, temperaturo in pritisk. Izmeri lahko tudi moč in smer medplanetarnega magnetnega polja (IMF), ki je del Sončevega magnetnega polja, ki ga sončev sončni veter potisne v vesolje. Položaj L1 omogoča vesoljskim plovilom tudi opazovanje sončnega diska in korone ter merjenje energijskih delcev s Sonca.
Položaj L5 je 60 stopinj za Zemljo, ko kroži proti Soncu. Vesoljsko plovilo L5 bi gledalo na stvari s strani in bi videlo stran Sonca, ki naj bi se vrtelo proti Zemlji. To vesoljsko plovilo bi lahko tudi gledalo, kako se plazemski oblaki širijo in oddajajo proti Zemlji.
"L5 je odlično mesto za prihodnjo vesoljsko misijo ESA, saj daje vnaprejšnji pogled na dogajanje na Soncu," je v sporočilu za javnost dejala Juha-Pekka.
"Vesoljsko plovilo bi zagotovilo ključne podatke, ki nam bodo pomagali opaziti iztrebljanja, ki prihajajo na Zemljo, izboljšali naše napovedi o času prihoda na Zemljo in zagotovili vnaprejšnje znanje o aktivnih regijah na Soncu, ko se vrtijo."
Pri tej misiji dve vesoljski ladji ne bi bili identični. Za izpolnitev svojih znanstvenih vlog bi potrebovali drugačen nabor instrumentov. Med temi instrumenti so magnetografi, koronagrafi, heliosferični posnetki, magnetometri, spektrometri, plazemski analizatorji in drugi.
Misija Lagrange bi postala del mreže opazovalnih objektov, tako v vesolju kot tukaj na Zemlji, namenjenih napovedovanju vesoljskih neviht. Skupaj sestavljajo mrežo vesoljskega vesoljskega vesolja (SWE).
V sporočilu za javnost ESA navaja, da bi en sam ekstremni vesoljski vremenski dogodek lahko povzročil do 15 milijard evrov (16,2 milijarde ameriških dolarjev). Z vnaprejšnjim opozorilom bi se lahko upravljavci elektroenergetskih omrežij pripravili na neurje in zmanjšali škodo ter zagotovili, da bi bila elektrika v kritičnih objektih, kot so bolnišnice, le minimalno prekinjena. Satelitski operaterji bi prav tako imeli koristi.
Poslanstvo je trenutno v fazi zasnove zasnove. Na njem delajo strokovnjaki za vesoljsko vreme in oblikovanje instrumentov iz industrijskih in znanstvenih konzorcij v Evropi. ESA pravi, da bodo v približno 18 mesecih izbrali misijo.
Več:
- Sporočilo za javnost: Lagrange Mission
- Dodatno sporočilo za javnost: Misija Lagrange
- Space Magazine: Vesoljske napovedi lahko zdaj satelitom dajo en celoten dan opozorila, ko je morilčeva sončna nevihta vhodna
