Dlaczego dzisiejsza potężna burza słoneczna może zakłócić komunikację i systemy GPS?

Waszyngton
CNN
—

Zapnij pasy: niezwykła aktywność słoneczna w tym tygodniu może zakłócić działanie niektórych z najważniejszych technologii, od których zależy społeczeństwo.

W czwartek rząd USA wydał pierwszą niezwykle niebezpieczną decyzję Obejrzyj burzę geomagnetyczną Od prawie 20 lat opinię publiczną informowano o „co najmniej pięciu koronalnych wyrzutach masy skierowanych w stronę Ziemi”, a także plamach słonecznych zajmujących obszar 16 razy większy od samej Ziemi. Silna burza geomagnetyczna, czyli G4, to druga co do wielkości siła burzy obserwowana przez rząd USA System klasyfikacji.

Narodowa Administracja Oceaniczna i Atmosferyczna podała, że ​​promieniowanie powstałe w wyniku tej aktywności zacznie uderzać w ziemskie pole magnetyczne w piątek i będzie trwało do końca tygodnia.

Monitoring pogody kosmicznej prowadzony przez Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną (NOAA) wskazuje, że burza może mieć liczne skutki dla życia na Ziemi, prawdopodobnie wpływając na sieć energetyczną, a także komunikację satelitarną i radiową o wysokiej częstotliwości. Oto, co to oznacza dla użytkowników technologii.

Aktywność słoneczna, o której mówi NOAA, polega na uwalnianiu energii słonecznej, która podróżuje przez przestrzeń i ostatecznie dociera do Ziemi.

Kiedy promieniowanie to uderza w pole magnetyczne otaczające planetę, powoduje jego wahania Jonosferawarstwa górnej atmosfery.

Zmiany te mogą bezpośrednio wpływać na satelity i inne statki kosmiczne na orbicie, powodując ich przesunięcie lub zmianę kierunku. Potencjalnie pukanie Ich elektronika.

Co więcej, zmiany w jonosferze mogą uniemożliwić lub ograniczyć transmisje radiowe próbujące przedostać się przez atmosferę do satelitów. Mogą także zapobiegać skutecznemu odbijaniu się transmisji radiowych od jonosfery, co zwykle robią niektórzy operatorzy radiowi, aby zwiększyć zasięg swoich sygnałów.

Ponieważ satelity GPS opierają się na sygnałach przenikających przez jonosferę, zaburzenia geomagnetyczne, których spodziewają się naukowcy, mogą mieć wpływ na tę ważną technologię wykorzystywaną w oceanicznych samolotach i statkach oraz w rolnictwie, przemyśle naftowym i gazowym. Może to mieć wpływ Transmisja radiowa na falach krótkich Używany przez statki, samoloty, agencje zarządzania kryzysowego, wojsko, a nawet operatorów radiowych, z których wszyscy polegają na… Wysoka częstotliwość Fale radiowe, które według NOAA mogą zostać rozproszone przez burzę.

„Burze geomagnetyczne mogą mieć wpływ na infrastrukturę na orbicie okołoziemskiej i na powierzchni Ziemi, potencjalnie zakłócając komunikację, sieć elektryczną, nawigację, działanie radia i satelitów” – stwierdziło Centrum Prognoz Pogody Kosmicznej NOAA. – stwierdził w oświadczeniu. „SWPC powiadomiło operatorów tych systemów, aby mogli podjąć działania zapobiegawcze”.

Konsumenckie sieci bezprzewodowe wykorzystują inne częstotliwości radiowe niż pasmo wysokich częstotliwości, dlatego wydaje się mało prawdopodobne, aby burza miała bezpośredni wpływ na usługi komórkowe. Funkcje GPS w telefonie korzystają również z połączenia samego GPS i śledzenia lokalizacji w oparciu o stacje bazowe sieci komórkowych, więc nawet jeśli sygnały GPS zostaną zakłócone, użytkownicy telefonu mogą nadal ustalać przybliżoną lokalizację.

Dopóki podstawowa infrastruktura elektryczna obsługująca sieci bezprzewodowe pozostanie nienaruszona, nawet ekstremalne zdarzenie pogodowe w przestrzeni kosmicznej powinno skutkować „minimalnym bezpośrednim wpływem na komercyjne usługi radiowe i komórkowe w zasięgu wzroku dla bezpieczeństwa publicznego… i nie powodować żadnych skutków pierwszego rzędu” do sprzętu elektronicznego.” Konsumpcjonizm” – twierdzą badacze streszczenie Wyniki badania ekstremalnej pogody kosmicznej przeprowadzonego w 2010 roku przez Narodową Administrację Oceaniczną i Atmosferyczną (NOAA) oraz Federalną Agencję Zarządzania Kryzysowego.

Podobny raport opublikowała Agencja ds. Cyberbezpieczeństwa i Bezpieczeństwa Infrastruktury Prezentacja 2021 Stwierdzono, że w przypadku pogody kosmicznej pogoda kosmiczna zasadniczo nie ma wpływu na transmisję radiową w linii wzroku, z wyjątkiem szczególnych przypadków. W prezentacji wskazano na niektóre zagrożenia związane z kablami miedzianymi i liniami telefonii stacjonarnej.

W nieco innym scenariuszu w lutym NOAA zaobserwowała dwa Duże rozbłyski słoneczne. Jednak pomimo „szeroko zgłaszanych awaryjności sieci komórkowych” w tym samym czasie agencja stwierdziła, że ​​„jest wysoce nieprawdopodobne”, aby rozbłyski odegrały rolę w awariach.

W piątek urzędnicy NOAA potwierdzili, że wpływ na telefony komórkowe w ten weekend powinien być minimalny lub żaden, chyba że wystąpią powszechne zakłócenia w sieci energetycznej.

„W przeszłości nie widzieliśmy żadnych dowodów na to, że burza kosmiczna może mieć na to wpływ” – powiedział reporterom podczas telekonferencji Brent Gordon, szef oddziału usług pogody kosmicznej SWPC. „Jeśli energia nie będzie dla nich dostępna, to tak, z pewnością wtórne skutki tego będą znaczące”.

Według Narodowej Administracji Oceanicznej i Atmosferycznej (NOAA), ekstremalna pogoda kosmiczna może zagrozić sieciom energetycznym Ostrzegać W tym tygodniu spodziewano się „potencjalnych powszechnych problemów z kontrolą napięcia” oraz że „niektóre systemy zabezpieczeń mogą przez pomyłkę odłączyć kluczowe elementy od sieci energetycznej”.

W 1989 roku zdarzenie pogodowe w przestrzeni kosmicznej doprowadziło do katastrofy Powszechne przerwy w dostawie prądu w Quebecu w Kanadzie Przez ponad dziewięć godzin wahania geomagnetyczne uszkodziły transformatory i inny ważny sprzęt.

Silna burza geomagnetyczna, która miała miejsce w październiku, silniejsza niż oczekiwano w ten weekend, doprowadziła do przerw w dostawie prądu w Szwecji i uszkodzeń transformatorów mocy w Republice Południowej Afryki, podaje SWPC.

Największa znana burza geomagnetyczna w historii, znana jako wydarzenie Carringtona z 1859 r., spowodowała zapalenie stacji telegraficznych.

Przerwy w sieci energetycznej mogą mieć niekorzystny wpływ na komunikację i inne technologie, w tym telefony komórkowe. Maszty komórkowe mogą stracić moc, podobnie jak centra danych hostujące strony internetowe i zawarte w nich informacje.

Jednak wielu dostawców usług bezprzewodowych posiada już zapasowe generatory prądu i mobilne maszty komórkowe, które mogą wdrożyć w przypadku klęski żywiołowej lub innego poważnego zdarzenia. Redundancja i odporność to hasła przewodnie dla wszystkich dostawców infrastruktury krytycznej, więc nawet w przypadku awarii sieci energetycznej konsumenci będą musieli martwić się o to, jak utrzymać ładowanie swoich telefonów, zamiast o to, czy będą mogli zachować połączenie z Internetem.

Jakby dla podkreślenia tej kwestii, gubernator USA Rady dla społeczeństwa Przygotowanie do zdarzenia związanego z pogodą kosmiczną jest bardzo podobne do tych samych kroków, które można podjąć w odpowiedzi na przedłużającą się przerwę w dostawie prądu.

Udział w tym wzięła Ashley Strickland z CNN dla tego raportu.