Защита от мощных солнечных вспышек и сильных магнитных бурь: ученые разработали проект искусственного плазменного щита планеты

Учёные из Бостонского университета предложили необычный способ защиты Земли от мощных солнечных бурь. Если сейчас человечество может лишь отслеживать приближение облаков солнечной плазмы, то новая концепция предполагает активное вмешательство. Проект под названием StormWall («Штормовая стена») предусматривает создание спутниковой системы, которая сможет усиливать естественную магнитную защиту Земли и ослаблять воздействие космической погоды ещё до того, как она достигнет нашей планеты.

Изображение сгенерировано Gemini

По расчётам исследователей, такая система способна более чем вдвое снизить мощность экстремальных геомагнитных бурь. Это поможет защитить спутники, навигационные системы GPS, сети связи и энергосистемы от серьёзных сбоев.

В основе идеи лежит борьба с явлением, известным как магнитное пересоединение. Когда силовые линии магнитного поля солнечного ветра идеально выстраиваются с линиями земного поля, они временно связываются друг с другом. Это открывает прямой коридор, через который колоссальные объемы солнечной энергии устремляются в околоземное пространство, вызывая геомагнитные бури.

Чтобы помешать этому процессу, учёные предлагают вывести на геостационарную орбиту группировку из шести спутников. Каждый аппарат будет нести запас специальных веществ — например, бария, лития, натрия или кальция.

При получении предупреждения о приближении особо мощной солнечной бури спутники распылят эти вещества в космосе. Под воздействием солнечного излучения они быстро превратятся в облако плазмы — газа из заряженных частиц.

По замыслу авторов проекта, это искусственное плазменное облако будет дрейфовать к обращённой к Солнцу стороне магнитосферы и создавать дополнительный защитный слой. В результате эффективность магнитного пересоединения заметно снизится, а значительная часть потока солнечных частиц будет отклоняться в сторону, не достигая Земли.

Для проверки концепции исследователи смоделировали последствия мощной геомагнитной бури мая 2024 года, известной как «шторм на День матери». Результаты показали, что система StormWall не способна полностью остановить солнечную бурю, однако может уменьшить её воздействие более чем на 50%.

Руководитель проекта Брайан Уолш считает, что с точки зрения физики идея вполне реализуема. По его словам, необходимый объём материалов и возможности современных ракет уже позволяют построить такую систему без прорывов в технологиях.

Однако у проекта есть и серьёзный недостаток. Система фактически является одноразовой. После распыления весь запас вещества будет израсходован, а для повторного использования потребуется новая миссия по доставке материалов на орбиту. По оценкам учёных, общий объём реагентов сопоставим примерно с грузом десятка крупных автоцистерн.

Стоимость подобного проекта может оказаться очень высокой. Тем не менее авторы отмечают, что мировые инвестиции в спутниковые группировки, космическую связь и орбитальную инфраструктуру уже исчисляются сотнями миллиардов долларов. На этом фоне защита критически важных систем от разрушительных солнечных бурь может оказаться экономически оправданной.

Исследователи также подчёркивают, что экологические риски оцениваются как минимальные. После выполнения своей задачи плазменное облако будет постепенно унесено солнечным ветром в дальний космос и не попадёт в атмосферу Земли.

Авторы проекта отдельно обращают внимание на ещё одну особенность StormWall. Поскольку магнитосфера окружает всю планету, такая система не сможет защищать отдельные страны или конкретные спутниковые сети. Если технология когда-либо будет реализована, её защитой одновременно воспользуется всё человечество.

©  iXBT