Космос є небезпечним місцем, особливо коли йдеться про частинки високої енергії, і інтенсивна сонячна активність може становити загрозу для людей і технологій на Землі. Щоб усунути потенційну небезпеку, NASA виділило п’ять років фінансування CLEAR, центру прогнозування космічної погоди в Мічиганському університеті.

Сонце зовсім не тихе. Його поверхня кипить при температурі понад 10 000 градусів за Фаренгейтом (5500 градусів за Цельсієм), зі складними електричними та магнітними полями, які звиваються, звиваються та занурюються в глибину та виходять із неї. Цей складний зв’язок між перегрітою плазмою Сонця та її власними магнітними полями створює умови для сонячних бур. Ці події — включаючи спалахи, виверження та викиди корональної маси — вивільняють величезну кількість енергії в Сонячну систему, повідомляє Space.

Іноді викиди мають форму чистого випромінювання. Іноді цілі згустки сонячних речовин вилітають з поверхні, повільно рухаючись до планет. Але часто Сонце запускає шторми крихітних заряджених частинок, відомих як сонячні енергетичні частинки (SEP), — електрони та протони, що рухаються зі швидкістю, майже до світла.

SEP дійсно можуть надати удар. У періоди інтенсивної сонячної активності SEP можуть врізатися в Землю, пригнічуючи її магнітне поле і навіть пробиваючи атмосферу, виливаючи смертоносну радіацію на поверхню. Будь-що в космосі є особливо вразливим. Електроніка може бути збита, а датчики можуть бути пошкоджені. 

Одна сильна подія може перевищити дозу радіації за все життя космонавтів. Дійсно, радіаційні пошкодження вважаються однією з найбільших перешкод для довгострокових космічних подорожей, оскільки SEPs можуть пошкодити ДНК і призвести до раку — проблему, яку нам доведеться вирішити, якщо ми хочемо регулярних місій людини на Марс і за його межі.

Неймовірна швидкість SEPs дозволяє їм досягти орбіти Землі за лічені хвилини, тобто у нас є мало попереджень про шторм SEP. Усвідомлюючи серйозність проблеми, NASA нещодавно присудило групі дослідників Мічиганського університету п’ятирічний грант на створення Центру передового досвіду CLEAR Space Weather Center, який зосередиться на наданні точних і своєчасних прогнозів космічної погоди для попередження про шторм SEP.

Центр CLEAR об’єднає астрономів і астрофізиків з широким спектром спеціальностей, починаючи від спостерігачів і закінчуючи теоретиками, для розв’язання проблеми прогнозування SEP. Вони використовуватимуть теоретичні моделі сонячної поверхні, щоб передбачити, коли сонячні спалахи та викиди корональної маси, які запускають SEP, ймовірно спалахнуть. 

Зараз існує 36 моделей, які використовуються різними групами. Деякі з них, які покладаються виключно на відому фізику, є дуже точними, але дорогими в експлуатації — особливо в режимі реального часу, коли кожна хвилина на рахунку. Отже, навіть якби ми помітили викид корональної маси, у нас було б достатньо часу, щоб передбачити потужність шторму SEP до того моменту, як він досягне Землі.

Інший підхід полягає у використанні властивостей минулих штормів, щоб передбачити, коли настане новий. Ці методи машинного навчання набагато швидші, оскільки вони використовують прості алгоритми, щоб визначити, чи виникають правильні умови на поверхні Сонця. Але наразі вони набагато менш точні та менш надійні, оскільки алгоритми не «знають» основної фізики; вони просто намагаються зіставити спостережувані умови з ймовірністю виверження шторму SEP.

За допомогою центру CLEAR синоптики космічної погоди сподіваються поєднати ці два підходи. Мета полягає в тому, щоб побудувати швидші та ефективніші моделі на основі фізики та використовувати їх для розширення моделей на основі історії, що призведе до ефективного конвеєра, який може використовувати дані в реальному часі від сонця для надання швидких і точних прогнозів штормових подій SEP. Потім NASA може транслювати ці прогнози, щоб попередити операторів супутників і місії космічних польотів людини про загрозу, що насувається, допомагаючи таким чином усій космічній діяльності пом’якшити шкоду, завдану цими штормами.

Нагадаємо, Побив військового під час вручення повістки: на Сумщині відправили під домашній арешт чоловіка

Андрій Самойленко - pravdatutnews.com