هذا ما يقوله الدكتور عوفر كوهين من مرصد هارفارد سميثسونيان، خلال ندوة "الدورة الشمسية رقم 24 وتأثيرها على البنى التحتية الأرضية والفضائية" التي أقيمت أمس في الجامعة المفتوحة
"لا يزال من الصعب علينا التنبؤ بالدورة الشمسية لأننا لا نفهم بشكل كامل كيفية عملها"، يقول الدكتور عوفر كوهين من معهد هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية، ضمن ندوة بعنوان "الدورة الشمسية رقم 24 وتأثيرها على البيئة". البنية التحتية الأرضية والفضائية”. تم تنظيم هذا الحدث من قبل قسم البحث والتطوير بشعبة تكنولوجيا المعلومات والاتصالات والجامعة المفتوحة ومابات وإدارة الفضاء في موشيبات ومعهد فيشر لأبحاث الطيران والفضاء الاستراتيجية. وقام البروفيسور يوآف يائير بتنظيم المؤتمر نيابة عن الجامعة المفتوحة.
وحضر الندوة ممثلون عن الصناعات الفضائية في إسرائيل، التي تعاني أقمارها الصناعية والمعدات الإلكترونية الموجودة داخلها، المصنعة في هذه الصناعات، من مصاعب الفضاء - الاختلافات الكبيرة في درجات الحرارة، والفراغ، وخاصة الإشعاعات المؤينة ذات الأبعاد غير المعروفة في أي دولة أخرى. التطبيق الإلكتروني على الأرض. تؤدي التدفقات الإشعاعية القوية إلى إتلاف الأقمار الصناعية عندما تصل الانفجارات الشمسية إلى بيئة الأرض. الكوكب نفسه محمي بحزام الإشعاع - حزام فان ألين، ولكن في الحالات القصوى، لا يستطيع تحمل الحمل ويمتد تأثير الإشعاع أيضًا إلى الأرض، مما يسبب في بعض الحالات انقطاعًا شديدًا للتيار الكهربائي.
"أعمل على نماذج التنبؤ بالطقس الفضائي، وبرأيي، ما زلنا لا نفهم كيف تعمل الدورة الشمسية ولا يمكننا التنبؤ بها. النماذج ليست جيدة بما فيه الكفاية، وقدرات الحوسبة ليست بالسرعة الكافية والفيزياء معقدة للغاية. وعرضت في إحدى الشرائح نتائج نداء أطلقته وكالة ناسا لجميع الباحثين العاملين في المجال حيث طلبت منهم الوكالة التنبؤ بالدورة القادمة باستخدام طرق تنبؤ مختلفة. وتباينت الإجابات، فالبعض قال أنها ستكون ضعيفة للغاية والبعض الآخر قال إنها قوية للغاية والأغلبية كانت في الوسط. هذه النتيجة تظهر مدى عدم فهمنا، لسنا في وضع يسمح لنا بالتنبؤ بالدورة المقبلة والقول بشكل لا لبس فيه إنها ستكون قوية أو ضعيفة".
"أقترح الانتظار حتى تصبح النماذج أفضل، ويعتمد ذلك بشكل أساسي على قوة الحوسبة التي كلما تحسنت النماذج أصبحت أكثر دقة، عليك أن تضع افتراضات أقل وتقديرات أقل، وتكون النتائج أكثر قابلية للفهم. كان جزء من عملي هو تطوير عمليات المحاكاة بناءً على الأحداث التي حدثت بالفعل وإجراء عمليات المحاكاة من لحظة الثوران حتى وصوله إلى الأرض وكانت المقارنة مع قياسات الأرض مع خطأ قياس معقول. كان الإدخال في النموذج يعتمد جزئيًا على الأقمار الصناعية الاستريو وسوهو. وقد أعطى هذا وقتًا للتنبؤ بيومين بدلاً من الساعة التي ستحصل عليها من الأقمار الصناعية التي تدور حول الأرض."
ويشاركه أيضًا تفاؤل كوهين بشأن تحسين النماذج البروفيسور ليون هوفمان، الأستاذ المشارك الزائر في جامعة تل أبيب، والذي يعمل في وكالة ناسا والجامعة الكاثوليكية في الولايات المتحدة الأمريكية. "لقد قدمت دراسة عن الانفجارات الجماعية من هالة الشمس. تخلق هذه الانفجارات العديد من الجسيمات المشحونة والمجالات المغناطيسية التي عندما تصل إلى الأرض تسبب عواصف مغناطيسية ويمكن أن تسبب الجسيمات أضرارًا للأقمار الصناعية والاتصالات وحتى الأنظمة الكهربائية على الأرض. ودراسة هذه الظواهر هي محاولة التنبؤ بها ومعرفة المناطق النشطة التي يمكن أن تحدث فيها الانفجارات وحساب انتشارها في الفضاء ومن ثم التأثيرات على المجالات المغناطيسية للأرض والعواصف المغناطيسية.
"خلاصة القول هي أن لدينا حاليا أسطول من الأقمار الصناعية التي تعطينا المعلومات التي يمكن استخدامها لبناء النماذج واليوم هناك الكثير من التقدم في بناء النماذج التي تجعل من الممكن إجراء التنبؤات وحاليا هناك بالفعل تنبؤ ولكنها ليست دقيقة بما فيه الكفاية ولكن البحث يركز على طرق تحسين التنبؤ وتحليل البيانات الجديدة المطلوبة في الفضاء لتحسين التنبؤ. على عكس الغلاف الجوي حيث لا يوجد سوى الهواء والماء، يوجد في الفضاء أيضًا مجالات مغناطيسية بالإضافة إلى المادة، فالمادة محايدة في الغالب ولكن هناك أيضًا جسيمات مشحونة وتستجيب للمجالات المغناطيسية، والنماذج أكثر تعقيدًا من الناحية الحسابية. وبالإضافة إلى ذلك، وبما أننا نتعامل مع الفضاء، فإن القياسات أكثر صعوبة لأنه ليس لدينا ما يعادل المحطات الأرضية. الأقمار الصناعية ليست كثيرة مثل المحطات الأرضية. واليوم، زاد عدد الأقمار الصناعية بشكل كبير ولكن لا يزال هناك مجال للتحسين. هناك تقدم، ولكن لا يزال هناك مجال للتحسين لمنع الضرر الذي تسببه هذه الظواهر".
وعرض دان ويلينج من مختبر لوس ألاموس الوطني المحاولة التي قام بها فريق بقيادة هو لإيجاد العلاقة بين الأعطال في الأقمار الصناعية وعدد العواصف الشمسية التي تحدث في نفس الوقت. "لقد قمنا بمحاولة لقياس تأثير الطقس الفضائي على تشغيل الأقمار الصناعية. نقوم بذلك من خلال محاولة مطابقة أعطال الأقمار الصناعية مع أحداث الطقس الفضائي. خلاصة القول - يبدو أنها مهمة صعبة، وتبدو أشياء كثيرة متسقة مع فشل الأقمار الصناعية، بدءًا من التعرض طويل الأمد لأحداث الإشعاع في الفضاء، وحتى تأثير أحداث الأيونات المفردة التي أدت إلى إتلاف مكون إلكتروني بالغ الأهمية.
ومن خلال فحص حوالي 5,000 خطأ وجدنا مثل هذه العلاقة ولكن من الصعب قياسها لأنه في بعض المؤشرات وجدنا علاقة وفي بعضها الآخر لم نجدها. ويبدو أن هناك ارتباطًا كبيرًا بين نسبة كبيرة من الأعطال وأحداث الطقس الفضائي، لكن من الصعب تفصيل العملية المحددة التي حدث العطل من خلالها.
المقدم (احتياط) مئير معلم من شركة Multimodis: حالات اختبار أعطال النظام الفضائي وصفت حالات بارزة للتأثير السلبي للإشعاعات المؤينة على الأقمار الصناعية. في عام 1962، أجرت الحكومة الأمريكية تجربة نووية على ارتفاع 400 كيلومتر - نجم البحر عين. وكجزء من التجربة، أراد الأمريكيون معرفة ما إذا كان بإمكانهم التأثير على حزام فان ألين، وتبين أنهم نجحوا، ولمدة ثمانية أشهر بعد الانفجار، تم تسجيل مستويات عالية من الإشعاع على الأرض. مر قمر تيلستر الصناعي، الذي تم إطلاقه في اليوم التالي للانفجار، عبر السحابة الإشعاعية التي بقيت في مكانها وتم تقصير فترة حياته بشكل كبير.
مثال آخر على الإشعاع غير الشمسي كان سلسلة من الأقمار الصناعية السوفيتية تسمى رورسات، وهي أقمار رادارية سوفيتية تم إطلاقها في عام 1980 والتي كانت تعمل بواسطة مفاعل نووي. وتبين أن إشعاعاتهم أثرت على الأقمار الصناعية الأخرى التي مرت في مدارات قريبة منهم، بما في ذلك قمر سولار ماكس التابع لناسا، والذي كانت أجهزة الاستشعار الخاصة به تتعطل في كل مرة تمر بالقرب من أقمار رورسات، كما واجه قمر كومبتون الذي اكتشف الكون صعوبة كبيرة في العمل في رورسات. بيئة. فوجئت ناسا بمستويات الإشعاع التي لم تكن مستعدة لها.
أدى الإشعاع الموجود في الحزام الإشعاعي المحيط بكوكب المشتري إلى تعطيل أدوات Pioneer 10 تمامًا وتعطيل أدوات Pioneer 11 التي زارت هناك بعد عام.
ومن حالات الأعطال الأخرى في الفضاء هي الاصطدامات بين الأقمار الصناعية والخردة الفضائية، كما في حالة القمر الصناعي CERISE أو الأعطال القصيرة.
وبالطبع حدثت العديد من الأعطال نتيجة الأحداث الإشعاعية، وضرب المعلم عدة أمثلة، أولها حالة أقمار الاتصالات جالاكسي 15.
תגובה אחת
"أعمل على نماذج التنبؤ بالطقس الفضائي، وبرأيي، ما زلنا لا نفهم كيف تعمل الدورة الشمسية ولا يمكننا التنبؤ بها. النماذج ليست جيدة بما فيه الكفاية، وقدرات الحوسبة ليست بالسرعة الكافية والفيزياء معقدة للغاية."
لذا:
إن النموذج الأكثر دقة وأقوى قوة حاسوبية والفيزياء الأكثر تعقيدًا ليست هي جوهر الأمر.
ومن غير المعروف ومن الصعب جدًا قياس بيئة سطح الشمس، ولا توجد فكرة حقيقية عما يحدث في القلب. في هذه الحالة لن تساعد أي قدرة حسابية. وببساطة، لا يوجد نموذج تحليلي على الإطلاق.
وحتى لو كان هناك نموذج تحليلي ونعرف كل شبكة مليمترية وفقًا للشمس وداخلها، فلن يساعد ذلك بسبب المحاكاة في قوانين التدفق (معادلات نافيا-ستوكس). في كتاب الفوضى هو أفضل شرح.