Что и как защищает космическую технику от вспышек на Солнце и магнитных бурь
Ученые РАН оценили вероятность возникновения магнитной бури в ближайшие трое суток. Так, сегодня и завтра прогноз Лаборатории солнечной астрономии ИКИ РАН и ИСЗФ СО РАН выдает 51%, а в четверг - только 12%. При этом 16 сентября возможна магнитная буря уровня G1.3, то есть слабая.
Напомним: мощность магнитных бурь оценивается по пятибалльной шкале. Буря уровня G1 считается самой слабой. G2 - средняя, возможны сбои напряжения, длительные штормы могут привести к повреждению трансформаторов. G3 - сильная магнитная буря, мешает работе энергосистем и космических аппаратов, вызывает перепады напряжения и проблемы со спутниковой и радионавигацией. G4 - очень сильная, проблемы с контролем напряжения, некоторые системы защиты ошибочно отключают свои объекты от сети. А G5 - экстремально сильная, может привести к отключению электричества и коллапсу в некоторых системах электроснабжения.
Между тем накануне на Земле наблюдалась магнитная буря уровня, близкого к G3. Причем, как подчеркивают ученые, сила бури стала неожиданной и заметно превзошла расчеты.
Что порождает магнитные бури?
Во время солнечной вспышки всего за несколько минут происходит гигантский выброс энергии. Энергия магнитного поля быстро превращается в энергию заряженных частиц и плазмы. Излучение от вспышки достигает Земли менее чем через десять минут после ее начала. Затем в течение нескольких десятков минут к нашей планете приходят мощные и быстрые потоки заряженных частиц, а через два-три дня - облака плазмы, которые и провоцируют магнитные бури.
Потоки заряженных частиц несут космическую радиацию, которая может повредить электронику техники на орбите: вызвать сбои в работе бортовых систем, повредить микросхемы и датчики, сократить срок службы космических аппаратов.
Известный факт: в октябре 2003 года жертвой сильной вспышки на Солнце стал японский спутник связи "Кодама". Он стал передавать явно неверную информацию, а затем отключился.
Как защищают аппаратуру в космосе от вспышек?
Как защищают от подобных неприятностей, которые преподносит людям природа, космическую технику российские инженеры и конструкторы? Об этом рассказал "Роскосмос" в своем Telegram-канале.
Прежде всего, при ее создании используются только проверенные компоненты, все элементы радиоэлектронной аппаратуры проверяют на стойкость к радиации. Техника имеет специальное покрытие и защитные экраны. Элементы с недостаточной радиационной стойкостью защищают за счет увеличения толщины конструкции прибора или специального покрытия, поглощающего ионизирующее излучение.
Кроме этого, устанавливаются дополнительные защитные экраны, поглощающие и снижающие количество заряженных частиц, проникающих в прибор. В некоторых приборах используются специальные датчики, которые в реальном времени отслеживают уровень радиации.
Предусмотрена и система предохранения электроники. Скажем, некоторые приборы при попадании заряженной частицы в их чувствительную область на короткое время отключают питание. Это позволяет избежать одиночных сбоев и отказов в работе.
Вот так благодаря высокой экспертизе и инженерным решениям российских ученых наши космические аппараты продолжают работать четко - даже в разгар космической бури, подчеркивают в "Роскосмосе".