Introducere

Conditiile meteorologice spatiale

Pe planeta Pamant au loc fenomene meteorologice violente, cum ar fi furtuni de zapada si furtuni cu descarcari electrice. In spatiu pot avea loc alte tipuri de furtuni. Ele sunt cunoscute ca „furtuni solare”; ca si furtunile de pe Pamant, si pot cauza probleme, mai ales ca am devenit atat de dependenti de tehnologia spatiala. Efectele acestor „furtuni solare” sunt relevante de obicei numai pentru sondele spatiale, dar, in cazuri extreme, pot fi inregistrate efecte chair si pe Pamant. Inainte de a prezenta aceste „furtuni solare” si consecintele lor potentiale asupra noastra, a oamenilor, sa incercam sa intelegem mai intai ce legatura are locul nostru in spatiu cu toate acestea.

Heliosfera

„Spatiul” dintre planetele din sistemul nostru solar este ceea ce numim spatiu interplanetar, cunoscut mai bine sub numele de heliosfera. „Helios” este cuvantul grecesc antic pentru „Soare”, iar prefixul este folosit pentru descrierea mediului spatial dintre planete, care se afla sub influenta Soarelui.

Helios a fost zeul Soare in mitologia greaca si se spunea ca el ar conduce un car tras de cai pe cer, pentru a aduce lumina pe Pamant.

Pentru a intelege mai bine ce este heliosfera, ne putem imagina o bula magnetica imensa (vezi figura de mai jos) in care se afla sistemul solar (Soarele si planetele), vantul solar si campul magnetic interplanetar, precum si o multime de „raze cosmice” si mult praf.

Reprezentare schematica a heliosferei. Prin amabilitatea NASAi.

Intr-adevar, spatiul interplanetar nu este gol, iar mediul cosmic are propriile sale conditii meteorologice – propria sa vreme spatiala. Conditiile noaste meteorologice spatiale locale depind de locul Pamantului in sistemul solar, de comportamentul Soarelui si de natura campului magnetic si a atmosferei Pamantului. Conditiile meteorologice spatiale pot fi definite ca modul in care activitatea solara poate avea efecte nedorite, atat asupra aparaturii (trimise in spatiu sau aflate pe Pamant) cat si asupra sistemelor biologice (in spatiu si la altitudinile zborurilor aviatice). Chiar daca nu suntem poate constienti de aceasta, conditiile meteorologice spatiale ne afecteaza pe toti, fie direct, fie indirect. Inainte de a intra in detalii, sa prezentam mai intai Soarele – cel care dirijeaza conditiile noastre meteorologice spatiale locale.

Dirijorul conditiilor noastre meteorologice spatiale locale

Desi este numai o stea de dimensiuni medii, Soarele nostru este foarte dinamic si are multe caracteristici interesante. Activitatea solara are un ciclu de aproximativ 11 ani. Atunci cand activitatea este scazuta, ciclul solar se afla la minim, iar in situatia opusa avem ceea ce se numeste un maxim solar. Evolutia ciclului solar poate fi observata cu ajutorul telescoapelor si al detectorilor de pe sateliti si, in consecinta, Soarele poate fi observat cu „ochelari” diferiti. Din punct de vedere fizic, aceasta inseamna ca sunt efectuate observatii la diferite lungimi de unda. Aceasta permite observarea Soarelui la diferite inaltimi. De exemplu, cu observatiile in radiatie X se poate studia coroana solara si se poate vedea cand se manifesta fenomenele activitatii solare. In figura de mai jos vedem Soarele in schimbare asa cum este observat in radiatie X de la maximul solar (partea stanga) pana la minimul solar (partea dreapta). La minim nu se observa nici un fel de manifestari.


Soarele in schimbare, asa cum este observat in radiatie X. Prin amabilitatea SXT/Yohkoh

De ce sunt conditiile meteorologice spatiale interesante pentru noi?

De ce sunt condtiile meteorologice spatiale interesante pentru Pamant? Pentru aceasta intrebare exista multe raspunsuri. In primul rand societatea actuala de pe Pamant este profund dependenta de sisteme spatiale sigure si va fi si mai mult in viitor, iar aceste sisteme sunt vulnerabile fata de conditiile meteorologice spatiale. In paralel, sistemele tehnice devin mai sensibile fata de mediul spatial si vor continua sa fie astfel in viitor datorita dezvoltarilor tehnologiei, cum ar fi miniaturizarea. In final, vor exista tot mai multe dezvoltari in viitor, pentru care conditiile meteorologice spatiale vor fi foarte importante (de exemplu coloniile de pe Marte, forarea asteroizilor, turismul spatial, hotelurile spatiale, tehnologia transporturilor, oportunitatile comerciale de pe Statia Spatiala Interntionala (ISS), energia solara etc.).

Din fericire pentru noi, stiinta „fizicii solar-terestre”, studiul modului in care Soarele si Pamantul sunt legate intre ele a progresat pana la un stadiu la care prognozele si modelele de conditii meteorologice spatiale utile sunt in curs de elaborare si, in unele cazuri, exista deja. Este important ca putem prevedea vremea din spatiu asa cum prevedem vremea de pe Pamant, dar prognozarea trebuie sa fie intregita de tehnici de atenuare. Pe Pamant avem case care ne apara de mediu.

In spatiu satelitii sunt protejati prin tehnici de ecranare. Asemeni unei haine de ploaie, scutul protejeaza astronautul din nava spatiala de mediul spatial. Cateodata, insa, haina de ploaie nu este suficienta si este nevoie de proceduri suplimentare (de exemplu, astronautul trebuie sa intre intr-o incinta special de pe nava spatiala). Aici prognoza vremii devine foarte importanta – deoarece ne avertizeaza cand au loc asemenea evenimente meteorologice spatiale.

Space Weather Phenomena occuring in the near-Earth Space Environment

Energetic charged particles

For Earth orbiting satellites and interplanetary missions the three most important components in the heliosphere are:

  1. Earth's Radiation Belts (trapped protons and electrons), also known as the Van Allen Belts.
  2. Solar Energetic Particle Events, especially Solar Proton Events.
  3. Galactic Cosmic Rays originating from outside our Heliosphere.

TO FOLLOW ON OTHER PAGES: Solar Flares, Coronal Mass Ejections, Neutrals (Particulates), etc.

Technical Space Weather Effects

Space-based

TO FOLLOW ON OTHER PAGES: Single Event Effects, Plasma Effects, Atmospheric Drag, etc.

Ground-based

Geomagnetically induced currents

TO FOLLOW ON OTHER PAGES: Geomagnetically induced currents (GICs) are phenomena at the ground end of the space weather chain., Pipelines, Power grids, Radio waves, etc.

Biological Space Weather Effects

TO FOLLOW ON OTHER PAGES: Astronauts, crew and passengers onboard airlines, etc.