Солнечное предупреждение: период высокого риска для миссии Artemis II

Физик утверждает, что интенсивная солнечная активность может привести к концентрации рисков в начале 2026 года

На этой неделе мексиканский физик сообщил изданию Starlust, что условия солнечной активности складываются таким образом, что в первой половине 2026 года возникнет «окно» повышенного риска для пилотируемых лунных операций. Доктор Виктор М. Веласко Эррера, физик-ядерщик из Национального автономного университета Мексики (UNAM), заявляет, что анализ данных со спутников GOES за десятилетия, проведенный его группой, выявил повторяющиеся паттерны — осцилляции периодом примерно 1,7 года и 7 лет, во время которых значительно возрастает вероятность очень мощных солнечных извержений, или супервспышек.

Веласко Эррера утверждает, что эта закономерность не случайна: 37 исторических супервспышек, зафиксированных в рентгеновском архиве GOES, группируются в определенные периоды времени и на определенных гелиографических широтах, создавая временные и пространственные зоны «высокого риска» на Солнце. Если в этом году данные циклы вступят в конструктивную фазу, говорит он, это повысит шансы на возникновение мощной вспышки или коронального выброса массы (КВМ), совпадающего по времени с пилотируемой миссией, такой как Artemis II NASA, что заставляет со всей серьезностью подойти к вопросам операционных решений и безопасности.

Физик заявляет, что интенсивные солнечные циклы указывают на риск в начале 2026 года

Команда Веласко Эрреры основывает свой подход на записях рентгеновского излучения GOES и статистическом анализе экстремальных явлений. Они сообщают о двух доминирующих периодичностях — около 1,7 и 7 лет, — которые в сочетании делают определенные эпохи более предрасположенными к возникновению супервспышек (событий выше шкалы X10). Проще говоря, активность Солнца не является чисто хаотичной: существуют гармоники, при совпадении которых вероятность очень крупных извержений возрастает.

Этот вывод является провокационным, поскольку большинство оперативных инструментов прогнозирования космической погоды сосредоточены на краткосрочной перспективе: мониторинге солнечных пятен, индексах магнитной сложности и гелиосферных изображениях, которые позволяют выдать предупреждение за день или два до того, как вспышка или КВМ достигнут космического аппарата. Утверждение Веласко Эрреры заключается в том, что при планировании миссий можно использовать отдельный прогноз вероятности с более длительным горизонтом планирования, чтобы избежать назначения дат вылета экипажей на периоды повышенного риска.

Эксперты, знакомые с наукой о космической погоде, предупреждают, что вероятностные «окна» являются вспомогательными, а не заменяющими инструментами. Физические факторы, вызывающие конкретную вспышку в определенное время, все еще зависят от локальных магнитных условий на Солнце, поэтому сигнал, полученный за несколько месяцев, увеличивает шансы, но не гарантирует событие. Это означает, что любое решение о переносе окна запуска потребует сопоставления новой прогнозной информации с инженерной готовностью, логистикой и международными обязательствами.

Интенсивная солнечная активность: последствия для Artemis II

Планируется, что Artemis II станет первым пилотируемым испытательным полетом космического корабля Orion NASA за пределы низкой околоземной орбиты. Каждый раз, когда астронавты покидают магнитосферу, они лишаются естественного щита, отклоняющего большую часть излучения заряженных частиц Солнца. Прямое попадание крупного потока солнечных частиц или КВМ может привести к получению опасной дозы ионизирующего излучения в течение нескольких часов, а менее мощные, но все же вредные всплески энергичных протонов могут создать медицинские риски и угрозу для электроники экипажа и оборудования.

Для планировщиков миссий ключевыми вопросами являются время упреждения и меры по смягчению последствий. Краткосрочные предупреждения (десятки часов) позволяют командам укрыть экипаж в более защищенных частях космического корабля, сократить внекорабельную деятельность или вернуть еще не запущенный аппарат в безопасную конфигурацию. Более длительный, за несколько месяцев, прогноз вероятности позволит агентствам рассмотреть возможность переноса запусков, усиления временных штормовых укрытий на корабле или пересмотра профилей вывода на орбиту для минимизации облучения.

NASA сохраняет оперативный контроль над решениями о запуске Artemis и регулярно интегрирует множество источников данных о космической погоде. Предложение Веласко Эрреры — в случае подтверждения — предложит дополнительный уровень оценки рисков: не абсолютное вето, а статистический сигнал, который может инициировать превентивные меры. Инженерам агентства и директорам миссий потребуется независимая проверка, прежде чем использовать такую модель для изменения дат полетов астронавтов.

Интенсивная солнечная активность и влияние вспышек на миссии

Солнечные вспышки и КВМ — это разные, но связанные между собой опасности. Вспышка — это внезапный выброс магнитной энергии, производящий интенсивное рентгеновское и экстремальное ультрафиолетовое излучение; КВМ — это крупный выброс намагниченной плазмы, который может вызвать геомагнитные бури при столкновении с Землей или космическим аппаратом. Солнечные протонные события — частицы высокой энергии, выбрасываемые Солнцем во время вспышек или ударных волн КВМ — являются наиболее прямой профессиональной опасностью для астронавтов, поскольку они могут проникать сквозь обшивку корабля и скафандры, нанося биологический вред.

Для электроники космических аппаратов как заряженные частицы, так и индуцированные геомагнитные токи от КВМ могут вызывать одиночные сбои, защелкивания и долгосрочную деградацию компонентов. На земле очень сильная геомагнитная буря может индуцировать токи в энергосетях и повредить трансформаторы; на низкой околоземной орбите спутники могут страдать от накопления поверхностного заряда, усиления торможения атмосферой или потери ориентации. Для пилотируемого лунного выхода сочетание радиации и ухудшения связи осложнит каждый этап миссии.

Вот почему мониторинг в реальном времени — спутники GOES, солнечные обсерватории, коронографы и гелиосферные модели — остается крайне важным. Но по мере роста космической активности и числа пилотируемых миссий, планировщики настаивают и на улучшении вероятностного прогнозирования, чтобы не быть вынужденными вносить дорогостоящие или политически чувствительные изменения в последний момент.

Оперативные меры, ограничения и действия агентств сегодня

Космические агентства и коммерческие операторы уже используют несколько уровней защиты. Со стороны оборудования радиационно-стойкая электроника, резервные системы и бортовые штормовые убежища с дополнительным экранированием снижают острые риски. Для экипажей правила миссии включают лимиты доз облучения, процедуры укрытия от шторма и варианты экстренного прекращения миссии. Наземные мониторы NOAA, NASA и международных партнеров обеспечивают оповещения в режиме реального времени, чтобы центры управления миссиями могли отдать команды на защитные действия.

Однако ученые говорят, что необходимы дополнительные данные и улучшение моделирования. Недавний обзор готовности к экстремальным явлениям космической погоды подчеркнул, что, хотя мы можем предсказать некоторые элементы солнечной активности, нам все еще не хватает прогностической точности и непрерывного мониторинга, необходимых для уверенного прогнозирования худших событий. Именно этот пробел мотивирует исследования долгосрочных сигналов, подобных тем, о которых сообщает группа Веласко Эрреры.

В конечном счете, выбор между задержкой и принятием повышенного статистического риска требует технического суждения, политики безопасности астронавтов и оценки стоимости программы. История показывает, что агентства ставят в приоритет безопасность экипажа; перенос запуска по обоснованной причине, связанной с космической погодой, был бы непопулярным, но оправданным решением. Обратный выбор — запуск в период заведомо высокого риска — может привести к инцидентам, которые будут иметь политические и научные последствия в течение многих лет.

Что это означает в ближайшей перспективе

В ближайшее время агентства по-прежнему будут полагаться на краткосрочные физические прогнозы на основе данных GOES и других ресурсов, а также будут внимательно следить за Солнцем. Если несколько независимых анализов сойдутся на повышенной вероятности рисков в начале 2026 года, NASA и партнеры, скорее всего, обсудят вопрос о корректировке графика Artemis II или о введении консервативных защитных мер. До тех пор это заявление служит полезной цели: оно обостряет внимание к Солнцу и напоминает планировщикам о том, что космическая среда — это динамическая опасность, которая может и должна влиять на графики миссий.

Источники

• Национальный автономный университет Мексики (UNAM) — исследования доктора Виктора М. Веласко Эрреры по солнечным супервспышкам
• Программа спутников NOAA / GOES — записи геостационарного рентгеновского мониторинга Солнца
• NASA — программа Artemis и оперативные продукты по космической погоде
• Space Weather — сообщество исследователей и прогнозистов (моделирование и мониторинг космической погоды)