Dla wielu z nas sprawdzanie pogody jest częścią codziennego życia. Jednak w świecie coraz bardziej zależnym od technologii istnieje inny rodzaj prognoz, którego nie możemy zignorować: pogoda kosmiczna.
Pogoda kosmiczna odnosi się do aktywności Słońca i jej wpływu na Ziemię i przestrzeń wokół niej – złożonego, chaotycznego systemu, nad którego zrozumieniem, prognozowaniem i łagodzeniem pracują naukowcy.
Doświadczyliśmy kilku mocnych pogoda kosmiczna wydarzeń, które miały miejsce w ciągu ostatnich kilku lat, a najsilniejsze miało miejsce w maju 2024 r. W tym okresie utrata nawigacji satelitarnej spowodowała Strata 500 miliardów dolarów dla amerykańskiego przemysłu rolnego. Było to najsilniejsze zjawisko pogody kosmicznej od października 2003 r., kiedy w Szwecji i Republice Południowej Afryki doszło do powszechnych przerw w dostawie prądu. Ale jak wyglądałby najgorszy scenariusz?
W styczniu 2026 r. raport techniczny brytyjskiej Rady ds. Obiektów Naukowych i Technologicznych (STFC) miał odpowiedzieć na to pytanie w czwartym wydaniu: Podsumowanie najgorszych warunków pogody kosmicznej. Dokument obejmuje wszystkie ziemskie skutki pogody kosmicznej (z wyłączeniem operacji w przestrzeni kosmicznej) i obejmuje 80 stron.
Ale co rozumiemy przez „najgorszy scenariusz”? W rzeczywistości nie warto planować wydarzeń, które mogą zdarzyć się raz na milion lat. Zamiast tego naukowcy i decydenci uważają, że „najgorszy przypadek” zdarzenia pogody kosmicznej to rodzaj zdarzenia, jakiego możemy doświadczyć co 100–200 lat. Raport opisuje, w jaki sposób najgorsze zdarzenie pogody kosmicznej w tej skali czasowej może wpłynąć na wszystko, od sieci energetycznych po satelity. Chociaż scenariusze opierają się na warunkach panujących w Wielkiej Brytanii, podobne skutki mogą być odczuwalne w innych częściach świata, szczególnie na podobnych szerokościach geograficznych.
Czy pogoda kosmiczna może pozbawić nas mocy?
Podczas burz geomagnetycznych w naziemnych liniach energetycznych powstają dodatkowe prądy elektryczne. Jeśli dodatkowe prądy elektryczne oraz te już przepływające przez system są wystarczająco silne, mogą spowodować zadziałanie systemów bezpieczeństwa sieci energetycznej i potencjalnie doprowadzić do regionalnych przerw w dostawie prądu. W raporcie wyjaśniono również, w jaki sposób proces ten może powodować bezpośrednie uszkodzenia i przedwczesne starzenie się transformatorów, zmniejszając wydajność sieci w miesiącach (a nawet latach) po zdarzeniu związanym z pogodą kosmiczną.
Satelity zagrożone
Według raportu jeden z najbardziej bezpośrednich skutków poważnego zdarzenia pogodowego w przestrzeni kosmicznej będzie odczuwalny na orbicie. Satelityktóre leżą u podstaw wszystkiego GPS prognozowaniu pogody, są szczególnie podatne zarówno na promieniowanie, jak i zmiany w atmosferze ziemskiej.
Podczas ekstremalnego zdarzenia pogodowego w przestrzeni kosmicznej wybuchy naładowanych cząstek mogą uszkodzić elektronikę pokładową i stopniowo zniszczyć panele słoneczne, skracając żywotność statku kosmicznego o lata. W najpoważniejszych przypadkach niektóre systemy satelitarne mogą trwale zawieść.
W raporcie podkreślono także inny destrukcyjny efekt rozbłyski słoneczneprzy czym Atmosfera ziemska może tymczasowo rozszerzyć się pod wpływem napływającego promieniowania rentgenowskiego ze słońca. Ten wzrost oporu atmosferycznego może spowolnić satelity, powodując utratę wysokości i potencjalne spalenie nad nami.
W ostatnich latach widzieliśmy już taką wersję. W związku ze zwiększoną aktywnością słoneczną w 2022 r. do 40 satelitów Starlink ponownie wszedł w atmosferę ziemską po wystrzeleniu podczas rozbłysku słonecznego. Najgorszy scenariusz wzmocniłby ten efekt, utrudniając operatorom śledzenie statków kosmicznych i śmieci kosmiczne.
Gdy zawodzą sygnały
Kiedy to czytasz, sygnały radiowe przemieszczają się przez ciebie i wokół ciebie. Nasze społeczeństwo opiera się na tych sygnałach, wykorzystywanych w nawigacji satelitarnej, sieciach telefonii komórkowej, Wi-Fi, komunikacji z samolotami i statkami itd. Wiele z tych systemów ulegnie zakłóceniom podczas najgorszych zjawisk pogodowych w przestrzeni kosmicznej.
Same rozbłyski słoneczne wytwarzają fale radiowe, które mogą „zagłuszyć” sygnały radiowe używane na ziemi. Szczególnie zagrożone będą systemy polegające na wykrywaniu słabych sygnałów radiowych, w tym radary i globalne systemy nawigacji. Będzie to efekt krótkotrwały, utrzymujący się około godziny po oświetlonej stronie Ziemi.
Wiele sygnałów radiowych przemieszcza się na duże odległości, odbijając się od obszaru górnej atmosfery zwanego jonosferą. Podczas burz geomagnetycznych warstwa ta staje się niestabilna, zakłócając te sygnały. Może to prowadzić do powszechnej degradacji i potencjalnej utraty nawigacji satelitarnej i komunikacji na kilka dni. Wiele systemów w zaskakujący sposób opiera się na nawigacji satelitarnej, jak np. amerykański przemysł rolniczy mocno wpłynęło podczas ekstremalnej burzy geomagnetycznej w maju 2024 r.
Łączność radiowa w zakresach „Ultra-wysokiej częstotliwości” (UHF) i „Bardzo wysokiej częstotliwości” (VHF) również zostanie zakłócona na kilka dni. Częstotliwości te nie zakłócają działania telefonu komórkowego, ale będą zakłócać systemy komunikacji dalekiego zasięgu używane w samolotach i statkach, co prawdopodobnie doprowadzi do uziemienia lotów. Uziemienie lotów niekoniecznie jest czymś złym, ponieważ w raporcie omówiono również ryzyko narażenia załogi samolotu na niebezpieczne promieniowanie, przy czym ryzyko jest większe na wyższych szerokościach geograficznych. Być może załoga samolotu będzie musiała ograniczyć przyszłe dawki promieniowania poprzez ograniczenie przyszłych obowiązków lotniczych, przy czym załoga w ciąży jest szczególnie narażona.
Chociaż jest mało prawdopodobne, aby ekstremalna pogoda kosmiczna spowodowała scenariusz zagłady, może jednak mieć poważne konsekwencje dla współczesnej infrastruktury.
Dobra wiadomość? Poprawia się nasza zdolność do monitorowania słońca i prognozowania burz słonecznych, co daje nam więcej czasu na przygotowanie się do kolejnego dużego wydarzenia.
