Что и как защищает космическую технику от вспышек на Солнце и магнитных бурь

Излучение от вспышки на Солнце достигает Земли менее чем через десять минут после ее начала.
Излучение от вспышки на Солнце достигает Земли менее чем через десять минут после ее начала. / iStock
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".

Поделиться