Погода в космосе
Погода в космосе
"Космической погодой" или "погодой в космосе" называют совокупность явлений, происходящих в верхних слоях земной атмосферы. в ионосфере и околоземном космическом пространстве.
Впервые понятие "погоды в космосе" ввел замечательный советский ученый, участник знаменитой Папанинской эпопеи, Герой Советского Союза, академик Евгений Константинович Федоров (1910–1981).
Почему именно "погода"? Одна из причин имеет чисто внешний характер. В околоземном пространстве есть и свои бури, и штормы (магнитные и ионосферные), есть свои облака (серебристые, или мезосферные), есть свой ветер — солнечный — и даже свой дождь (так называют одно из явлений в полярной ионосфере). Все атрибуты погоды налицо.
Наряду с этими чисто внешними параллелями, есть более глубокие причины говорить о погоде в космосе. Дело в том, что сильная изменчивость обстановки в околоземном космосе сродни погодным "капризам".
Для погоды в космосе, как и для погоды в обычном понимании этого слова, характерно чередование спокойных периодов (например, минимум цикла солнечной активности), которые можно сравнить с устойчивой погодой в хорошее лето, и периодов резкой смены обстановки (например, во время высокой солнечной активности), которые навевают аналогию с неустойчивой осенней погодой.
Само непостоянство погодных явлений в околоземном пространстве сродни земному: здесь не бывает двух одинаковых дней. И как хмурый дождливый ноябрьский день отличается от солнечного дня в мае, так могут быть непохожи и два дня с точки зрения космической погоды.
Скажем, сегодня в космосе все спокойно. Нет вспышек на Солнце, "нормальный" солнечный ветер, магнитосфера ничем не возмущена, энергичные заряженные частицы "заперты" в своих радиационных поясах. Тихо и в приземном магнитном поле, и в ионосфере. Но вот на Солнце произошла вспышка. Уже через 8 минут она коснется земной ионосферы. В самой нижней ее части (на высотах 50–90 км) сразу резко возрастает ионизация — пришедшее первым рентгеновское излучения вспышки "разбивает" нейтральные частицы на ионы и электроны. Возрастание концентрации последних может быть столь сильным, что прекратится радиосвязь в диапазоне коротких волн (КВ) на всем освещенном полушарии Земли. А через несколько часов в ее окрестности прибудут жесткие протоны. Магнитное поле загородит им путь в среднеширотную атмосферу и сбросит протоны, словно в воронку, в приполярную зону. Они вызовут сильнейшую ионизацию в нижней ионосфере и как следствие — практически полное поглощение КВ-радиоволн на всех полярных трассах.
Усилится солнечный ветер, оказывая давление на магнитосферу. С дневной стороны она начнет сжиматься, станут сближаться и изгибаться магнитные силовые линии. Запрыгают в бешеной пляске стрелки наземных измерителей магнитного поля — магнитометров, из радиационных поясов польются в верхнюю атмосферу полярных широт потоки энергичных электронов. Запылают в небе сполохи полярного сияния, уменьшится количество заряженных частиц в основной части ионосферы на высотах 200–400 км, а значит, ухудшатся характеристики ионосферного "зеркала". И начнутся трудности с радиосвязью.
Окажет свое влияние и усиление ультрафиолетового излучения Солнца: повысится температура и плотность атмосферы как раз на тех высотах (более 150–200 км), где летает большинство искусственных спутников. Ну, а это скажется на характере изменения их орбит.
Космическая непогода может быть опасной для экипажей космических кораблей и в некоторых случаях для технологических систем на поверхности Земли. Во время магнитных бурь, вызванных мощными солнечными вспышками в августе 1982 года и в марте 1989 года, наблюдались повреждения трубопроводов (из-за возникающих там напряжений при резких изменениях магнитного поля), выходы из строя электрических энергосистем, а также взрывы трансформаторов на телефонных подстанциях.
Вот так могут различаться "погожий" и "непогожий" дни в околоземном пространстве. Отсюда понятно, как важно изучать, наблюдать и учиться прогнозировать погоду в космосе.
Из книги "Рассказ о космической погоде" С. И. Авдюшин, А. Д. Данилов, Санкт-Петербург, Гидрометеоиздат, 1993 г.
Ссылки на ресурсы по теме:
