Ο Διαστημικός καιρός και η πρόγνωσή του

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙΡΟΣ

Με τον όρο «Διαστημικός Καιρός» αναφερόμαστε στις συνθήκες που επικρατούν στον ήλιο, στον ηλιακό άνεμο, καθώς και στη γήινη μαγνητόσφαιρα, την ιονόσφαιρα και την θερμόσφαιρα που ενδέχεται να επηρεάσουν την απόδοση και την αξιοπιστία των διαστημικών και επίγειων τεχνολογικών συστημάτων, αλλά και να θέσουν σε κίνδυνο την ανθρώπινη ζωή και υγεία.

Πρόγνωση Διαστημικού καιρού από το ΕΚΠΑ

Τρέχουσες εικόνες του ηλιακού δίσκου από το SDO/AIA/NASA στα κανάλια των 193 και 171 Angstrom αντίστοιχα

Οι κυριότερες δυσμενείς επιπτώσεις της ηλιακής δραστηριότητας είναι:

  • βλάβες ή ακόμη και ολοκληρωτική καταστροφή κυκλωμάτων και οργάνων των δορυφόρων που βρίσκονται σε τροχιά
  • ανάπτυξη επαγωγικών ρευμάτων σε αγωγούς μεταφοράς πετρελαίου και φυσικού αερίου
  • διακοπές των τηλεπικοινωνιών που βασίζονται στην ανάκλαση των ραδιοκυμάτων στην περιοχή της ιονόσφαιρας
  • βλάβες ή και ολοκληρωτική καταστροφή μετασχηματιστών των δικτύων μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας κ.α.
  • αύξηση των δόσεων ακτινοβολίας που μπορεί να δεχτεί ο άνθρωπος κατά την διάρκεια μιας αεροπορικής πτήσης ή ενός αστροναύτη που βρίσκεται σε τροχιά
Τεχνολογικές επιδράσεις του Διαστημικού καιρού Credit: NASA

Εκτός από τις αρνητικές επιπτώσεις που προαναφέρθηκαν, απόρροια της ηλιακής δραστηριότητας είναι και το φαινόμενο του Σέλαος, ένα εντυπωσιακό φαινόμενο που παρατηρείται συνήθως στον ουρανό πάνω από πολικές περιοχές.

  • Επιδράσεις του Διαστημικού Καιρού στην Υγεία

Η κοσμική ακτινοβολία, είτε ηλιακής είτε γαλαξιακής προέλευσης, βομβαρδίζει διαρκώς την ατμόσφαιρα της Γης, με αποτέλεσμα να λειτουργεί ως μία μόνιμη πηγή ακτινοβολίας υποβάθρου, που αντιστοιχεί στην επιφάνεια της Γης στο 11% της ετήσιας έκθεσης λόγω του συνόλου των φυσικών πηγών ακτινοβολίας. Η μέση ετήσια έκθεση από κοσμική ακτινοβολία αντιστοιχεί σε 0.33 mSv, έκθεση παρόμοια με την ποσότητα της ακτινοβολίας που δέχεται κανείς από τρεις ακτινογραφίες θώρακος. Σε μεγάλα υψόμετρα, όμως, το περιβάλλον ακτινοβολίας είναι τελείως διαφορετικό από αυτό που συναντάμε στο έδαφος, καθώς η ατμόσφαιρα και η μαγνητόσφαιρα της Γης παρέχουν μικρότερη προστασία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, η έκθεση στην διαστημική ακτινοβολία να αυξάνεται έως και 40 φορές στα συνήθη υψόμετρα πτήσης των αεροπλάνων, έως 250 φορές στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και τελικά έως 700 φορές σε μία επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη ή τον Άρη, με την έκθεση μιας μέρας στο διάστημα να ισοδυναμεί με έναν ολόκληρο χρόνο στη Γη. Αυτό αφορά κυρίως τα πληρώματα αεροσκαφών και διαστημικών σκαφών, αλλά και συχνούς επιβάτες. Η δόση αυξάνει επίσης και με το γεωγραφικό πλάτος, με την έκθεση να είναι μεγαλύτερη κοντά στις πολικές περιοχές, καθώς εκεί οι δυναμικές γραμμές του γεωμαγνητικού πεδίου είναι “ανοιχτές”, με αποτέλεσμα να υπάρχει λιγότερη θωράκιση. Τέλος, κατά τη διάρκεια έντονων γεγονότων Διαστημικού Καιρού, η δόση είναι πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, η δόση σε μια ηλιακή καταιγίδα επιπέδου S4 και μία επιπέδου S5 ισοδυναμεί αντίστοιχα με 10 και 100 ακτινογραφίες θώρακα. Η ακτινοβολία διαστήματος, που αποτελείται από την γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία, σωματίδια παγιδευμένα στη γήινη μαγνητόσφαιρα αλλά και ηλιακά ενεργητικά σωματίδια, είναι ιονίζουσα, προκαλώντας άμεσες και έμμεσες βλάβες στο DNA. Οι επιπτώσεις αυτές μπορεί να είναι είτε άμεσες λόγω έκτακτων φαινομένων ηλιακής δραστηριότητας (ναυτία / έμετος, κόπωση, νόσοι του κεντρικού νευρικού συστήματος, θάνατος σε ακραίες περιπτώσεις), είτε χρόνιες λόγω μακροχρόνιας έκθεσης στο μόνιμο υπόβαθρο ακτινοβολίας (καρκίνος / συμπαγείς όγκοι / λευχαιμία, καταρράκτης / βλάβη όρασης, εκφυλιστική καρδιακή νόσος).

ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙΡΟΣ- ΣΥΧΝΕΣ ΕΡΩΤΗΣΕΙΣ

  1. Πώς γίνεται η μελέτη και η πρόβλεψη του Διαστημικού Καιρού;
    Η μελέτη και η πρόβλεψη του Διαστημικού Καιρού πραγματοποιείται με την ανάλυση δεδομένων που προέρχονται από:

    • Δορυφόρους, όπως για παράδειγμα GOES, SDO, ACE, SOHO, Solar Orbiter.
    • Τηλεσκόπια, όπως για παράδειγμα Large Synoptic Survey Telescope – LSST, South African Large Telescope – SALT, Keck I and II Telescopes, Gran Telescopio Canarias – GTC, Atacama Large Millimeter/submillimeter Array – ALMA)
    • Επίγειους Μετρητές Νετρονίων του Παγκοσμίου Δικτύου σε τεχνολογία πραγματικού χρόνου
    • Υπόγειους μετρητές μιονίων.
  2. Τι είναι ο Μετρητής Νετρονίων;

    Ο μετρητής νετρονίων είναι ένα επίγειο σύστημα καταμέτρησης της νουκλεονικής συνιστώσας της κοσμικής ακτινοβολίας. Χρησιμοποιείται για τη μελέτη φαινομένων που συνδέονται με το Διαστημικό Καιρό.

  3. Τι είναι το Παγκόσμιο Δίκτυο Μετρητών Νετρονίων;

    Το Παγκόσμιο Δίκτυο Μετρητών Νετρονίων περιλαμβάνει μετρητές νετρονίων τοποθετημένους σε διάφορα γεωγραφικά πλάτη και μήκη πάνω στη Γη. Καθώς κάθε ανιχνευτής δέχεται σωματίδια από ένα τμήμα της ουράνιας σφαίρας (γεγονός που οφείλεται στη μαγνητική δυσκαμψία του κάθε τόπου), το δίκτυο αυτό επιτρέπει την καταγραφή σωματιδίων από το σύνολο του ουράνιου θόλου, καλύπτοντας έτσι όλο το φάσμα ενεργειών.

  4. Τι είναι η μαγνητική δυσκαμψία ενός τόπου;

    Είναι η δυσκολία με την οποία οι κοσμικές ακτίνες μπορούν να καταγραφούν σε ένα συγκεκριμένο τόπο. Οι πολικοί σταθμοί έχουν μικρότερη δυσκαμψία (0 GV) από τους ισημερινούς (15 GV) καθώς το γεωμαγνητικό πεδίο αφήνει να περνούν ελεύθερα τα σωματίδια από τις πολικές περιοχές.

    Κέντρο Πρόγνωσης Διαστημικού Καιρού ΕΚΠΑ

  5. Σταθμός Καταμέτρησης Κοσμικής Ακτινοβολίας ΕΚΠΑ-ANEMOS
  6. Ευρωπαϊκή Υπηρεσία Διαστήματος (ESA)
  7. Δίκτυο Διαστημικού Καιρού (ESASSASWE)

 

Visited 450 times, 1 visit(s) today