The team of solarophysicists develops a new constellation of Space Weather Investigation Frontier satellites (SWIFT), яка використовуватиме сонячне вітрило для прогнозування космічної погоди з випередженням до 60 minutes. Ця система спрямована на захист критичної інфраструктури – електромереж, авіації, телекомунікацій і супутників – від загроз космічної погоди, зокрема міжпланетних корональних викидів маси (CME).
Загрози космічної погоди
Космічна погода охоплює зміни в космічному середовищі між Сонцем і Землею. Корональні викиди маси – це потоки магнітних полів і частинок із Сонця, що рухаються зі швидкістю до 2000 км/с. Вони викликають геомагнітні бурі, які створюють полярні сяйва, але також можуть:
- Порушувати роботу супутників, як у випадку втрати 39 супутників Starlink у лютому 2022 year.
- Викликати відключення електромереж, як під час події Керрінгтона 1859 year.
- Загрожувати астронавтам на Місяці чи Марсі смертельними дозами радіації.
Сьогодні космічна погода ставить під загрозу активи вартістю до 2,7 трильйона доларів США, включаючи супутники для зв’язку, навігації та розвідки.
Поточні системи моніторингу
Companions, такі як DSCOVR (NOAA) і SOHO (ESA/NASA), розташовані в точці Лагранжа L1 (1,45 млн км від Землі), забезпечують попередження за 15–40 хвилин. Вони вимірюють сонячний вітер – потік магнітних полів і частинок із Сонця – і передають дані для прогнозування геомагнітних бур. Однак ці супутники обмежені близькістю до Землі та не можуть забезпечити більш раннє попередження через гравітаційні обмеження, які вимагають постійного використання палива для утримання орбіти.
Інновація SWIFT
Констеляція SWIFT складатиметься з чотирьох супутників:
- Один із сонячним вітрилом, розташований за межами L1, на відстані 2,1 млн км від Землі, ближче до Сонця.
- Три менші супутники з хімічною тягою на орбіті L1.
Сонячне вітрило – тонка відбивна поверхня розміром 1653 м² – використовує тиск фотонів Сонця для балансування гравітації, дозволяючи утримувати орбіту без палива. Це дає змогу розмістити супутник у нестабільній суб-L1 орбіті та вести безперервні спостереження сонячного вітру протягом понад 10 years. Чотири супутники спостерігатимуть сонячний вітер із різних позицій, покращуючи точність прогнозів еволюції CME перед їхньою взаємодією із Землею.
Тестування та перспективи
Місія Solar Cruiser, запланована на 2029 year, протестує сонячне вітрило розміром 1653 м². Попередні демонстрації, такі як NanoSail-D2 (NASA, 2010, 10 м²), IKAROS (JAXA, 2010, 196 м²) і LightSail (The Planetary Society, 2015, 32 м²), довели життєздатність технології. IN 2024 році команда SWIFT успішно розгорнула чверть вітрила на Землі. Основним викликом залишається розгортання вітрила в космосі та його використання для точного маневрування.
У разі успіху SWIFT забезпечить до 60 хвилин попередження про CME, дозволяючи:
- Операторам супутників коригувати орбіти для уникнення згорання через атмосферний опір.
- Авіакомпаніям змінювати маршрути для захисту пасажирів від радіації.
- Астронавтам на Місяці чи Марсі ховатися від радіаційних бур.
- Енергетичним компаніям готуватися до відключень електромереж.
Source: https://www.space.com