Είναι το έτος 2040 και η «Μεγάλη Καταιγίδα», μια ηλιακή καταιγίδα ικανή να πλήξει τον πολιτισμό σε παγκόσμια κλίμακα, αντίστοιχη με εκείνες που δεν έχουν εμφανιστεί από τον 19ο αιώνα, κατευθύνεται προς τη Γη.
Πολύ μακριά στο Διάστημα, εκεί όπου βρίσκονται οι γεωστατικοί δορυφόροι, έξι δορυφόροι στο μέγεθος σχολικού λεωφορείου ανοίγουν και αρχίζουν να απελευθερώνουν βάριο, λίθιο ή νάτριο. Μέσα σε λίγα λεπτά, το ηλιακό φως μετατρέπει αυτά τα υλικά σε ένα νέφος ιονισμένου αερίου, το οποίο λειτουργεί ως προστατευτική ασπίδα και επιβραδύνει το τεράστιο νέφος πλάσματος που πλησιάζει.
Στην επιφάνεια της Γης, αυτό που θα μπορούσε να εξελιχθεί σε μια παγκόσμια καταστροφή, με πιθανή κατάρρευση ολόκληρων ηλεκτρικών δικτύων, περιορίζεται τελικά σε ένα εντυπωσιακό νυχτερινό θέαμα για όσους σηκώσουν το βλέμμα τους και αντικρίσουν το Βόρειο Σέλας.
Ακόμη και η ονομασία του, “StormWall”, θυμίζει επιστημονική φαντασία. Ωστόσο, ειδικοί στη διαστημική μετεωρολογία υποστηρίζουν ότι θα μπορούσε να λειτουργήσει, μετριάζοντας ένα φαινόμενο που, σύμφωνα με τις εκτιμήσεις τους, συμβαίνει περίπου μία φορά κάθε εκατό χρόνια. Οι τρεις επιστήμονες που συνέλαβαν την ιδέα πιστεύουν ότι ένα διεθνές σχήμα συνεργασίας θα μπορούσε να κατασκευάσει ένα τέτοιο σύστημα χρησιμοποιώντας υπάρχουσες, ή τεχνολογίες που αναμένεται να είναι διαθέσιμες στο άμεσο μέλλον.
Πρόχειροι υπολογισμοί δείχνουν ότι το κόστος θα μπορούσε να ανέλθει σε δεκάδες δισεκατομμύρια δολάρια. Ωστόσο, με δεδομένο ότι όλο και περισσότερες ηλεκτρονικές υποδομές καθορίζουν πλέον την καθημερινή μας ζωή και ότι ολοένα περισσότερες κρίσιμες εγκαταστάσεις τοποθετούνται σε τροχιά (από δορυφόρους που παρέχουν πρόσβαση στο διαδίκτυο μέχρι κέντρα δεδομένων για την εκπαίδευση συστημάτων τεχνητής νοημοσύνης) μια τέτοια δαπάνη ίσως αποδειχθεί απολύτως λογική, σύμφωνα με τον συνδημιουργό του StormWall, Μπράιαν Γουόλς (Brian Walsh), αναπληρωτή καθηγητή μηχανικής στο Πανεπιστήμιο της Βοστώνης.
«Μια ηλιακή καταιγίδα που συμβαίνει μία φορά στα εκατό χρόνια θα μπορούσε να προκαλέσει εκτεταμένες διακοπές ηλεκτροδότησης σε ολόκληρες ηπείρους», λέει ο Walsh, προσθέτοντας ότι ένα τέτοιο γεγονός θα μπορούσε επίσης να προκαλέσει ζημιές σε διαστημικά κέντρα δεδομένων και σε συστήματα αντιπυραυλικής άμυνας. «Αν το κόστος είναι μικρότερο από εκείνο μιας αποστολής ανθρώπων στη Σελήνη, τότε, όταν οι άνθρωποι κάνουν τους υπολογισμούς, θα διαπιστώσουν ότι αυτό θα έχει νόημα στο πολύ κοντινό μέλλον», συμπληρώνει.
Ο ηλιακός άνεμος
Εδώ και δεκαετίες, οι επιστήμονες μελετούν την αλληλεπίδραση ανάμεσα στη μαγνητόσφαιρα της Γης, που δημιουργείται από τον σιδερένιο πυρήνα του πλανήτη, και στις κατά τα άλλα θανατηφόρες «στεμματικές εκτινάξεις μάζας» (Coronal Mass Ejections – CME) από τον Ήλιο. (Αναρωτηθήκατε ποτέ γιατί ο Άρης είναι ένας νεκρός πλανήτης; Επειδή δεν διαθέτει μαγνητικό πεδίο.)
Φορτισμένα σωματίδια του ηλιακού ανέμου εκτοξεύονται συνεχώς προς τη Γη, όμως η πλειονότητά τους εκτρέπεται από τη μαγνητόσφαιρα, η οποία λειτουργεί σαν μια πραγματική ενεργειακή ασπίδα, αντίστοιχη με εκείνες του Star Trek. Ένα μέρος αυτών των σωματιδίων κατευθύνεται προς τους μαγνητικούς πόλους της Γης και, όταν η δραστηριότητα του ηλιακού ανέμου είναι ιδιαίτερα έντονη, γίνεται ορατό ως το Βόρειο και το Νότιο Σέλας. Η δραστηριότητα αυτή αυξομειώνεται σε κύκλους που διαρκούν κατά μέσο όρο έντεκα χρόνια.
«Πρόκειται για μια διαδικασία που συμβαίνει καθημερινά, πολλές φορές μέσα στην ίδια ημέρα», εξηγεί η Allison Jaynes, καθηγήτρια και φυσικός στο Πανεπιστήμιο της Αϊόβα. «Όταν όμως εκδηλωθεί σε πολύ μεγάλη κλίμακα, τότε αρχίζουν τα σοβαρά προβλήματα.»
Το τελευταίο πραγματικά καταστροφικό ηλιακό γεγονός σημειώθηκε τον Μάρτιο του 1989, όταν το ηλεκτρικό δίκτυο του Κεμπέκ έμεινε εκτός λειτουργίας για εννέα ώρες. Το 2012, μια ηλιακή «υπερκαταιγίδα», ισχυρότερη από οποιαδήποτε είχε παρατηρηθεί τα προηγούμενα τουλάχιστον 150 χρόνια, πέρασε οριακά δίπλα από τη Γη χωρίς να την πλήξει. Το 2024, κοντά στο μέγιστο της τρέχουσας ηλιακής δραστηριότητας, η ηλιακή καταιγίδα Gannon ανάγκασε τους διαχειριστές του ηλεκτρικού δικτύου της Νέας Ζηλανδίας να ενεργοποιήσουν τα σχέδια αντιμετώπισης. Η ίδια καταιγίδα προκάλεσε διακοπή λειτουργίας του GPS σε μια κρίσιμη περίοδο σποράς στις πολιτείες Ντακότα και στη βόρεια Μινεσότα, προκαλώντας στους αγρότες ζημιές που εκτιμώνται σε περίπου 1 δισεκατομμύριο δολάρια.
Η βασική ιδέα του StormWall είναι να ενισχύει την άμυνα της μαγνητόσφαιρας όταν ιδιαίτερα επικίνδυνα ηλιακά φαινόμενα κατευθύνονται προς τη Γη.
«Σκεφτείτε το σαν έναν αερόσακο», λέει ο Daniel Welling, καθηγητής στο Πανεπιστήμιο του Μίσιγκαν και συν-συγγραφέας της πρότασης για το StormWall. Θα ενεργοποιείται μόνο όταν όλες οι άλλες προστατευτικές επιλογές έχουν αποδειχθεί ανεπαρκείς. Και, όπως συμβαίνει με έναν αερόσακο αυτοκινήτου, η χρήση του θα είναι εφάπαξ.
«Μόλις τον χρησιμοποιήσεις, πρέπει να αντικατασταθεί ολόκληρη η κολόνα του τιμονιού και η ασφαλιστική εταιρεία θα θεωρήσει το αυτοκίνητο ολοσχερώς κατεστραμμένο», αστειεύεται ο Welling.
«Θεωρητικά, θα έπρεπε να λειτουργεί», δηλώνει ο Ian Cohen, επικεφαλής του τομέα ηλιακής και διαστημικής φυσικής στο Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory, ο οποίος δεν συμμετέχει στην έρευνα.
Το πρόβλημα, επισημαίνει, είναι ότι οι επιστήμονες δεν μπορούν ακόμη να προβλέψουν τον διαστημικό καιρό με την ίδια αξιοπιστία που προβλέπουν τον καιρό στη Γη. Δεν διαθέτουμε αρκετούς αισθητήρες στο Διάστημα, ενώ οι διεργασίες που προκαλούν τις ηλιακές καταιγίδες και τις καθιστούν τόσο καταστροφικές είναι πολύ πιο περίπλοκες.
Για να λειτουργήσει το StormWall, οι επιστήμονες θα πρέπει να εντοπίζουν εγκαίρως τα πρώτα σημάδια μιας ιδιαίτερα ισχυρής στεμματικής εκτίναξης μάζας και να παρακολουθούν την πορεία της τόσο από επίγειους σταθμούς όσο και μέσω ενός δορυφόρου παρατήρησης στο βαθύ Διάστημα, εξηγεί ο Walsh. Στη συνέχεια, μια διεθνής επιτροπή θα πρέπει να συμφωνήσει ότι απαιτείται επέμβαση και να δώσει την εντολή ενεργοποίησης του συστήματος.
Ένας πραγματικά τεράστιος πύραυλος
Υπάρχουν πολλές τεχνικές προκλήσεις που πρέπει να ξεπεραστούν ώστε ένα τέτοιο σύστημα να γίνει λειτουργικό, επισημαίνει ο Cohen. Ένα από τα μεγαλύτερα κόστη θα είναι η ίδια η εκτόξευση: το σύστημα θα απαιτήσει τη μεταφορά περίπου 380.000 κιλών, ιονίσιμου υλικού, λιθίου, βαρίου ή νατρίου, σε ύψος περίπου 35.400 χιλιομέτρων πάνω από την επιφάνεια της Γης. Πρόκειται για ύψος περίπου 68 φορές μεγαλύτερο από εκείνο στο οποίο κινούνται οι δορυφόροι Starlink της SpaceX.
Το συγκεκριμένο υψόμετρο είναι κρίσιμο, επειδή εκεί το ιονισμένο υλικό μπορεί να ακολουθήσει αυτό που οι ερευνητές αποκαλούν «φυσικές λεωφόρους» του Διαστήματος, προσφέροντας περίπου έξι ώρες προστασίας προτού διασκορπιστεί.
Σήμερα, η μεταφορά τόσο μεγάλης ποσότητας υλικού σε γεωσύγχρονη τροχιά είναι σχεδόν αδύνατη, καθώς θα απαιτούσε μεγάλο αριθμό εκτοξεύσεων. Η μάζα του φορτίου του StormWall είναι πολλαπλάσια εκείνης ενός τυπικού γεωστατικού δορυφόρου, οι οποίοι ήδη απαιτούν τους ισχυρότερους πυραύλους που διαθέτει σήμερα η ανθρωπότητα.
Η SpaceX αναπτύσσει το σύστημα Starship, με στόχο τη μεταφορά μεγάλων φορτίων σε βαθύτερες διαστημικές αποστολές μέσω ανεφοδιασμού σε τροχιά — μια τεχνολογία που δεν έχει ακόμη δοκιμαστεί επιχειρησιακά. Η εταιρεία εκτιμά ότι το Starship θα αρχίσει να πραγματοποιεί αποστολές σε χαμηλή γήινη τροχιά μέσα στο δεύτερο εξάμηνο του έτους, ωστόσο παραμένει ασαφές πότε θα είναι σε θέση να μεταφέρει φορτία στις τροχιές που απαιτεί το StormWall.
Από την άλλη πλευρά βρίσκεται ο κινεζικός πύραυλος Long March 9, ο οποίος αναμένεται να διαθέτει αντίστοιχες δυνατότητες μεταφοράς φορτίου, αλλά η πρώτη του εκτόξευση δεν προβλέπεται πριν από τις αρχές της δεκαετίας του 2030.
Όταν ρώτησα τον Welling πόσο σύντομα θα μπορούσε να τεθεί σε λειτουργία το StormWall, απάντησε ότι ακόμη και στο πιο αισιόδοξο σενάριο θα απαιτηθούν τουλάχιστον πέντε ακόμη χρόνια μόνο για την έρευνα.
«Δεν θέλεις έναν αερόσακο που να εκρήγνυται, αλλά ούτε και έναν αερόσακο που να μην φουσκώνει αρκετά», σχολιάζει.
Ακόμη κι αν το συνολικό κόστος έφτανε τα 100 δισεκατομμύρια δολάρια, το ποσό αυτό αντιστοιχεί μόλις στο ένα δέκατο όσων προβλέπεται να δαπανήσουν οι τεχνολογικές εταιρείες μέσα σε έναν μόνο χρόνο για την ανάπτυξη υποδομών τεχνητής νοημοσύνης. Και χωρίς έναν τέτοιο «διαστημικό αερόσακο», μια αρκετά ισχυρή ηλιακή καταιγίδα θα μπορούσε να μετατρέψει όλα αυτά τα κέντρα δεδομένων σε άχρηστες μάζες από χάλυβα και πυρίτιο.
Πηγή: skai.gr
Διαβάστε τις Ειδήσεις σήμερα και ενημερωθείτε για τα πρόσφατα νέα.
Ακολουθήστε το planet-news.gr στο Google News και μάθετε πρώτοι όλες τις ειδήσεις.
Πηγή: www.skai.gr