Сверхдлинноволновые радиосигналы могут защитить Землю от космической радиации

kosmo-radАтмосфера и магнитосфера Земли достаточно сильно отличаются от вида, в котором они пребывали до начала прошлого века.

Сейчас на них оказывает достаточно ощутимое влияние множество радиосигналов, излучаемых передатчиками различного назначения. И самое сильное влияние, согласно результатом недавно проведенных исследований, оказывают передачи в сверхдлинноволновом (СДВ) диапазоне, используемом, к примеру, для связи с находящимися на глубине подводными лодками. Но самым интересным является то, что СДВ-волны, окутывающие земной шар как своего рода электромагнитное “одеяло”, могут защитить Землю и космические аппараты на низкой околоземной орбите от космической радиации.

Основным положительным аспектом использования СДВ-волн является их стабилизирующее воздействие на радиационные пояса Ван Аллена, две зоны, в которых заряженные частицы солнечного ветра отклоняются магнитосферой Земли и начинают циркулировать по кругу. Уже давно было замечено, что пояса Ван Аллена реагируют на все изменения “космической погоды”, и если их колебания, вызванные этими изменениями, станут очень сильными, то возникает риск того, что высокоэнергетические частицы этих поясов могут “поджарить” электронику находящихся на орбите космических аппаратов.
20170520 1 2 - Сверхдлинноволновые радиосигналы могут защитить Землю от космической радиации
“Существует мнение, что внутренний край ближнего из поясов Ван Аллена периодически цепляет верхние слои атмосферы, ионосферу и плазмосферу” – рассказывает Фил Эриксон (Phil Erickson), ученый из Массачусетского технологического института, специализирующийся в области физики плазмы, – “Но данные, собранные за все время наблюдений за ближним космическим пространством и данные, полученные при помощи исследовательских аппаратов RBSP, изучающих пояса, указывают на то, что колебания поясов значительно уменьшились именно после того, как человечество начало использовать технологии СДВ-связи”.

Согласно анализу имеющихся данных, результаты которого были опубликованы в журнале Space Science, пояса Ван Аллена стали вести себя более стабильно с 1960-х годов, именно тогда, когда технологии СДВ-связи начали широко использоваться в практических целях. И может быть благодаря этому солнечный шторм 2015 года, который являлся самым мощным штормом за последнюю сотню лет, не “содрал с Земли словно кожуру с банана” ее плазмосферу и не разрушил пояса Ван Аллена.

Физика процессов влияния СДВ-волн на космическую погоду еще совершенно не изучена. Ученые предполагают, что эти волны отклоняют и отражают обратно в космос высокоэнергетические частицы солнечного ветра, прежде, чем они попадают под влияние магнитного поля Земли. Но эта теория имеет весьма сомнительный характер из-за того, что энергетические показатели СДВ-волн недостаточны для того, чтобы даже отклонить с траектории такие тяжелые частицы, как протоны, для которых в солнечном излучении достаточно велика.

Для того, чтобы получить ответы на вопросы влияния СДВ-волн на ближайшее окружение нашей планеты, исследователи американского военно-морского флота планируют запустить в этом году исследовательский спутник DSX. На этом спутнике будет установлен СДВ-передатчик, мощности которого, согласно расчетам, должно быть достаточно для обеспечения качественной защиты аппарата от космической радиации. И если этот эксперимент будет успешен, это будет означать решение одной из ключевых проблем, проблемы защиты космического корабля во время полета человека на Марс или на другие планеты.