Для защиты спутников нужно укреплять систему прогнозирования космической погоды

Чем более техногенной цивилизацией мы становимся, тем больше зависим от Солнца и науки, обращают внимание ученые. И Союзному государству необходима полноценная система наблюдения за Солнцем и прогнозирования космической погоды, развернутая от Беларуси до Дальнего Востока. Об этом рассказал в интервью "СОЮЗу" Андрей Тлатов, заведующий Кисловодской горной астрономической станцией Пулковской обсерватории РАН, доктор физико-математических наук.

Космическая погода напрямую влияет на спутники, работа которых имеет стратегическое военное и гражданское назначение.

Андрей Георгиевич, что такое космическая погода и как она влияет на нашу жизнь?

Андрей Тлатов: Космическая погода - совокупность явлений, происходящих в Солнечной системе, которые влияют на состояние пространства, окружающего Землю. Это солнечная радиация, солнечный ветер, вспышки, корональные выбросы, магнитные бури.

Изучение и прогнозирование космической погоды основано на наблюдениях за Солнцем. В 1947 году в головной в нашей стране Пулковской обсерватории решили найти площадку, где можно наблюдать нашу звезду. Так была основана горная астрономическая станция в Кисловодске. В течение 77 лет мы ведем наблюдения по синоптическим наблюдательным программам, не прекращая ни на день.

Получаем данные с фотосферы, откуда идет излучение, там хорошо видны солнечные пятна с хромосферы, из которой в основном идут солнечные вспышки, а также с солнечной короны, откуда идет солнечный ветер. Наблюдаем все слои солнечной атмосферы в оптическом и в радиодиапазонах.

Солнце может воздействовать на различные технологичные системы. Это космические и авиационные полеты, пилотируемая и непилотируемая космонавтика, радиосвязь. Постоянное наблюдение Солнца дает возможность прогнозирования космической погоды и передачи информации профильным службам для принятия решений.

Каких решений?

Андрей Тлатов: Это могут быть решения для специальных целей. Обеспечивать их достижение помогает группировка спутников. Например, отключение спутниковой связи Starlink над частью Украины в свое время оставило ее войска в информационной изоляции. Перестали работать беспилотники, артиллерийские подразделения. Солнечные шторма также влияют на технику. И страна, которая имеет большую группировку спутников, не может рисковать ею. Тем более если нет радиационно стойкой электроники.

Как именно космическая погода влияет на спутники?

Андрей Тлатов: Возмущения в ионосфере меняют сопротивление спутников, усиливая их торможение, спутники быстрее теряют высоту. Они и так находятся в постоянном свободном падении, и чем больше сопротивление атмосферы, тем на более низкую орбиту уходит спутник. Кроме того, солнечные вспышки могут напрямую повреждать электронику. Можно принимать превентивные меры, чтобы продлить срок службы спутников. Для этого мы предлагаем расширить и усилить систему наблюдений за Солнцем.

Что для этого нужно?

Андрей Тлатов: В СССР работали 20 обсерваторий. Наблюдения начинались на Дальнем Востоке, в Уссурийске, и заканчивались на Украине, во Львове. Сегодня же количество таких обсерваторий сократилось, ну а мы остаемся крупнейшей и едва ли не единственной станцией, которая проводит солнечный мониторинг буквально каждый день.

Россия вытянута по долготе, это позволяет обеспечивать хороший, длинный цикл наблюдений. Но вот, например, Беларусь тоже могла бы присоединиться к этой программе, ведь это самая западная точка Союзного государства, которая по климату подходит для наблюдений больше, чем Калининградская область. Можно, например, организовать наблюдательный пункт на крыше Белорусского госуниверситета.

Это дорого?

Андрей Тлатов: Создание автоматизированных наблюдательных пунктов стоит очень небольших денег. Средний телескоп по цене примерно как хорошая китайская машина. И этому телескопу нужны только хорошие условия обзора, электричество, интернет и, возможно, человек, который будет выключать его в плохую погоду, а потом включать. Потратить условно 30 тысяч рублей в месяц дешевле, чем потерять группировку спутников.

И можно не делать 20 пунктов, как в СССР. Можно выстроить систему наблюдений на базе Минска, Кисловодска, Иркутска, Уссурийска. Кстати, Китай и Индия попытались запустить спутники, которые должны были наблюдать за Солнцем и прогнозировать космическую погоду. Они запустились, а базы земной не оказалось, получается, деньги выбросили.

И Илон Маск в свое время пытался отказаться от данных центра прогнозирования. Спутники запускали, а они падали. Поэтому данным Центра прогнозирования космической погоды в США придают большое значение. Илон Маск публикует графики прогнозов и заявляет, что спутники Starlink подвергаются серьезному воздействию магнитных бурь.

Для создания полноценной системы наблюдений не нужны миллиарды, нужно организовать взаимодействие различных организаций.

На каком мы сегодня технологическом уровне по наземным средствам наблюдения по сравнению с другими странами? И эти наблюдательные приборы - российские?

Андрей Тлатов: Мы можем создать полноценную систему мониторинга на основе национальных средств наблюдения. У нас есть уникальные телескопы. Например, на нашей станции с 2014 года работает солнечный магнитограф - лучший в мире, он "разглядывает" магнитные поля на полном диске Солнца. Такие телескопы есть только в США и у нас в России, в Кисловодске. Измерять магнитные поля непросто, нужно бороться с инструментальными шумами, иметь хорошее спектральное разрешение.

Магнитограф был сделан в иркутском Институте солнечно-земной физики. Планировалось поставить всего три таких телескопа - в Кисловодске, Иркутске и Уссурийске, чтобы следить за Солнцем на разных широтах в течение суток. Но работает пока один. Для хорошей системы наблюдений было бы достаточно три таких магнитографа и несколько автоматизированных наблюдательных пунктов, о которых я уже сказал. Ну и, конечно, в перспективе нужна комплексная программа развития гелиофизики.

На Солнце часто происходят события, требующие предупреждения?

Андрей Тлатов: Солнце - звезда хоть всем нам хорошая знакомая, но с точки зрения науки абсолютно неизвестная. За последние десятилетия она поставила перед учеными две интересные задачи. Например, два столетия считалось, что солнечные циклы чередуются, бывают высокие и низкие, четные и нечетные. Также существовала теория зависимости силы активности Солнца и полярных магнитных полей. Но перед нынешним циклом магнитное поле было слабым, а цикл оказался большим. А это значит, что наши представления и теории оказались ниспровергнуты и за Солнцем нужно наблюдать еще долгие годы, чтобы мы могли приблизиться к ответам на загадки природы.

Как вспышки и магнитные бури влияют на людей?

Иван Березин, к.ф.м.н., научный сотрудник Кисловодской горной астрономической станции Пулковской обсерватории РАН:

- Такие проявления солнечной активности, как вспышки и магнитные бури, в первую очередь серьезно влияют на технику, особенно на космические спутники. Но сообщения в СМИ преимущественно касаются "метеочувствительных" людей и преподносятся так, будто события на Солнце могут влиять на их самочувствие. При этом научных доказательств существования метеочувствительности на сегодняшний день нет. В исследованиях, которые проводились на эту тему, не было установлено, что колебания магнитного поля Земли или изменения атмосферного давления могут оказывать столь серьезное влияние на самочувствие людей.

Однако, когда людям рассказывают, что происходит что-то особенное - магнитная буря, шторм, вспышка или появляется большая корональная дыра, это заставляет их тревожиться и провоцирует эту самую "метеочувствительность". Я бы сказал, что такая информация для массовой аудитории скорее вредная, чем полезная. Данные о магнитных бурях в первую очередь должны интересовать специалистов в области космонавтики, связи, электросетей. Солнечные события влияют на технические системы, и их можно и нужно защищать от экстремальных воздействий.