Чим займається служба космічної погоди? Частина 1
Усім добре знайомий прогноз погоди, щодня повідомлюваний гідрометеослужбою країни. Але далеко не всі знають, що в цій організації існують і інші напрямки. Служба космічної погоди теж постійно стежить за станом навколишнього середовища нашої планети в космічному масштабі.
Здавалося б, що особливого може змінюватися за межами нашої планети? Для більшості людей міжпланетний вакуум - порожнє місце, де нічого немає. І багато в чому це вірно. Але тільки не для геофізиків і астрономів. Ці люди знають, що у відкритому космічному просторі існує безліч частинок, полів і хвиль. А поблизу зірок (наприклад, Сонця) можна регулярно чекати різних викидів, викликаних внутрішнім життям зірки. Оскільки життя ця відбувається у вигляді масштабних термоядерних реакцій, її відгомони можуть бути помітні на всіх найближчих планетах, включаючи Землю.
Щоб було зрозуміло, навіщо службі космічної погоди підтримувати великі мережі спеціальних вимірювальних приладів (спеціальні наземні і бортові космічні датчики, зонди та інше), відразу скажу, ким використовується її прогноз.
По-перше, це потрібно для далекого радіозв'язку за горизонтом. Наявність провідної галузі атмосфери дозволяє мати радіозв'язок за горизонтом завдяки відображенню від іоносфери Землі. Доступні частоти такої радіозв'язку сильно залежать від стану іоносфери. Неправильний вибір частоти призводить до виходу сигналу крізь іоносферу в космос. У пункті прийому, природно, сигнал пропадає. Тому потрібно знати стан іоносфери і активність позаземних джерел, які її створюють.
По-друге, центрам управління польотами супутників важливо знати, коли бути готовими до помітного підйому іоносфери Землі, зухвалому гальмування низькоорбітальних супутників. Кожен впав з такої причини супутник - великі збитки невиконаною або незакінченою місії. При цьому запускати супутники на великі висоти не завжди доцільно. Наприклад, фотозйомку високої якості потрібно вести з мінімальних висот.
По-третє, іоносфера Землі впливає на точність систем навігації GPS, ГЛОНАСС і подібних. Для обивателів зайві 10 метрів рідко велика різниця, але для будівництва, розмітки земельних ділянок та інших завдань з визначенням координат краще мати точність у частки міліметрів.
Нарешті, зміни магнітного поля і магнітні бурі впливають на самопочуття деяких людей. Їм теж важливо знати, коли варто підготуватися до слабкості або, навпаки, емоційного збудження (у кого як), не пов'язаними з їх індивідуальними життєвими обставинами.
Але почнемо по порядку. Всі ми чули про «чорні діри», що знаходяться у багатьох куточках кожної галактики. В результаті ядерного вибуху чорної діри утворюється догоряє зірка і планетарна система з великих осколків навколо. Великі частини після вибуху відлітають недалеко, приймають кулясту форму і твердіють. Це планети. На відстані зірка їх злегка гріє променистою енергією від триваючої ядерної реакції, що ми і відчуваємо на вулиці в ясний літній день, загоряючи на Сонці.
До слова сказати, щільність чорної діри - Багато тисяч тонн на кубічний сантиметр. Тільки при такій щільності може піти ланцюгова ядерна реакція по всьому речовині. Тому нашій планеті така доля не загрожує, які б експерименти ні ставили вчені в коллайдерах CERN.
Подібні вибухи з народженням нових зірок відбуваються в різних куточках галактики постійно. При вибуху крім великих осколків є багато дрібних. Чим вони менші, тим швидше вилітають під час вибуху. Найшвидше летять окремі частки. Це частки високих енергій - галактичні космічні промені. Такі частинки здатні ионизовать і прискорити багато інших нейтральних частинок, які зустрінуться на їх довгому шляху по галактиці.
Галактичні космічні промені, що виникли при народженні нових зірок, стикаються і з Землею. Поблизу Землі під впливом її магнітного поля вони направляються до полюсів і викликають «зливи» іонізації у верхній атмосфері, які затримуються тільки в щільних шарах атмосфери. Супутники не мають захисту атмосфери, тому їх сонячні батареї повинні бути спеціально стійкі проти «обстрілів» частинками високих енергій. Слово «зливи» тут не має відношення до опадів у звичному сенсі.
Крім загальних галактичних процесів існують і більш близькі джерела випромінювань і частинок, пов'язані з життям нашої вже народженої зірки - Сонцем. Постійне випромінювання Сонця - не тільки видиме світло. У випромінюванні Сонця постійно присутні і рентгенівське випромінювання, і ультрафіолетове. Стикаючись із Землею, ці випромінювання ионизуют верхні шари атмосфери, створюючи «іоносферу». У приземний шар, де є життя, доходить тільки мала частина приходить сонячного випромінювання: видиме світло і м'який ультрафіолет. Енергія рентгена і жорсткого ультрафіолету повністю переходить в освіту іоносфери.
Незважаючи на це, зі збільшенням числа полярних авіарейсів Європа-Америка постало питання про накопичення радіаційної дози екіпажами, часто вчиняють такі польоти. У полярних областях під час сильних космічних впливів виникає не тільки приємне оку Північне сяйво, але і злегка підвищується радіаційний фон, проникаючий в такий час з космосу до висот авіаперевезень.
