گجت نیوز آخرین اخبار تکنولوژی، علم و خودرو 
آیا وقوع یک طوفان خورشیدی میتواند منجر به آسیب دیدن ماهوارهها و زیرساختهای برق شود و فاجعه جهانی به وجود آورد؟
برای اغلب ما چک کردن آبوهوا یک عادت روزانه است و این کار ساده را برای برنامهریزی کوتاه مدت انجام میدهیم. اما در جهانی که هر روز بیشتر به فناوری وابسته میشود، شکل مهمتری از پیشبینی وجود دارد که توجه کمتری به آن میشود و آن هواشناسی فضایی است. چنین شرایطی شاید برای ما که روی سیاره زمین زندگی میکنیم، دور از ذهن به نظر برسد، اما میتواند تأثیرات عمیقی بر زیرساختهای فناوری و ارتباطی داشته باشد و اینجاست که دیگر نمیتوان آن را نادیده گرفت.
هواشناسی فضایی و تهدیدات بالقوه برای زمین
هواشناسی فضایی به مجموعه فعالیتها و نوسانات خورشید گفته میشود و اینکه این پدیدهها چگونه بر زمین و محیط اطراف آن در فضا اثر میگذارند. این یک سامانه بسیار پیچیده و غیرقابل پیش بینی کامل است که دانشمندان هنوز در حال تلاش برای فهم دقیقتر آن هستند تا بتوانند بهتر پیشبینی کنند و اثرات احتمالی آن بر فناوری و زیرساختهای حیاتی را کاهش دهند.
این حوزه به سه دسته اصلی تقسیم میشود: اختلالات رادیویی، طوفانهای ژئومغناطیسی و طوفانهای تابش خورشیدی که هر کدام ریشه در نوع متفاوتی از فعالیتهای خورشیدی دارند. شرارههای خورشیدی، یعنی فورانهای ناگهانی و بسیار پرانرژی در جو خورشید، میتوانند با افزایش یونیزه شدن لایههای بالایی جو زمین، ارتباطات رادیویی را مختل کرده و باعث خاموشیهای موقت در سیگنالها شوند.
در مقابل، طوفانهای ژئومغناطیسی زمانی رخ میدهند که جریانات سریع پلاسما با میدان مغناطیسی زمین برخورد میکنند. این پدیده در شدیدترین حالت خود، هنگام وقوع فورانهای عظیم خورشیدی موسوم به پرتاب جرم تاجی شکل میگیرد. در نهایت، طوفانهای تابش خورشیدی نتیجه رسیدن ذرات بسیار پرانرژی مثل پروتونها و الکترونها از خورشید به نزدیکی زمین هستند. این ذرات میتوانند برای فناوریهای فضایی و حتی سلامت فضانوردان چالش برانگیز باشند.
- جهش غیرمنتظره پروتونها در طوفان خورشیدی، دانشمندان را شگفتزده کرد
- خورشید را از این نزدیکتر ندیده بودید! تصویر بیسابقه از یک زبانه خورشیدی منتشر شد
پیامدهای طوفان خورشیدی برای ماهوارهها و زیرساخت برق
در سالهای اخیر، چندین رویداد قدرتمند از هواشناسی فضایی زمین را تحت تأثیر قرار دادهاند که شدیدترین آنها در مه 2024 ثبت شد. در همان دوره، اختلال در سامانههای ناوبری ماهوارهای باعث شد صنعت کشاورزی ایالات متحده حدود 500 میلیون دلار خسارت ببیند.
این رویداد از نظر شدت، بزرگترین طوفان فضایی از زمان اکتبر 2003 محسوب میشود. در آن زمان بر اثر فعالیت شدید خورشید، بخشهایی از سوئد و آفریقای جنوبی با خاموشیهای گسترده برق مواجه شدند. با این حال، پرسش مهمتر این است: اگر یک طوفان خورشیدی در بدترین حالت ممکن رخ دهد چه پیامدهایی در انتظار جهان خواهد بود؟
در ژانویه 2026، شورای امکانات علمی و فناوری بریتانیا (STFC) گزارشی فنی منتشر کرد که در چهارمین نسخه خود با عنوان «خلاصه محیطهای بدترین حالت هواشناسی فضایی»، تلاش میکند به پرسش «پیامدهای بدترین سناریوی هواشناسی فضایی چیست؟» پاسخ دهد. این گزارش مفصل، شامل 80 صفحه است و تمامی تأثیرات بالقوه هواشناسی فضایی بر زمین را بررسی میکند، اما عملیات فضایی و فعالیتهای خارج از جو را شامل نمیشود.
اما وقتی از سناریوی بدترین حالت صحبت میکنیم، منظور رخدادهایی نیست که شاید هر میلیون سال یک بار پیش بیاید و چنین احتمالی برای برنامهریزی عملی بیفایده است. به جای آن، دانشمندان و سیاستگذاران یک رویداد بدترین حالت هواشناسی فضایی را چیزی میدانند که احتمال وقوع آن هر 100 تا 200 سال یک بار وجود دارد.
این گزارش نشان میدهد که چنین رویدادی چگونه میتواند تقریبا همه چیز را از شبکههای برق و ارتباطات زمینی گرفته تا ماهوارهها در مدار زمین، تحت تأثیر قرار دهد. گرچه سناریوها بر اساس شرایط بریتانیا تنظیم شدهاند، اما پیامدهای مشابه میتواند در نقاط دیگر جهان، به ویژه در عرضهای جغرافیایی مشابه نیز احساس شود.
- تماشا کنید: نزدیکترین تصاویر ثبت شده از خورشید در شاهکار جدید کاوشگر پارکر ناسا
- طوفانهای خورشیدی، تهدیدی جدی برای ماهوارههای استارلینک
آیا ممکن است هواشناسی فضایی باعث خاموشی گسترده برق شود؟
در زمان وقوع طوفانهای ژئومغناطیسی، جریانهای الکتریکی غیرعادی در خطوط انتقال برق روی زمین القا میشوند. اگر این جریانهای اضافه با جریانهای عادی شبکه ترکیب شده و از حد تحمل سیستم فراتر بروند، میتوانند سازوکارهای حفاظتی شبکه را فعال کرده و منجر به قطعیهای گسترده در سطح منطقهای شوند.
اما مسئله فقط خاموشی لحظهای نیست. این گزارش توضیح میدهد که همین فرآیند میتواند به ترانسفورماتورها آسیب مستقیم وارد کند و حتی باعث فرسودگی زودهنگام آنها شود، به طوری که توان و پایداری شبکه برق تا ماهها یا حتی سالها پس از طوفان فضایی کاهش پیدا کند.
- فضانوردان آرتمیس برای سفر به ماه چقدر حقوق گرفتند؟
- نظریهای عجیب از دانشمندان: آیا ممکن است جهان ما داخل یک سیاهچاله گیر کرده باشد؟
ماهوارهها در خط مقدم آسیب پذیری هستند
این گزارش تأکید میکند که یکی از سریعترین و مستقیمترین پیامدهای یک طوفان شدید در مدار زمین رخ میدهد. ماهوارههایی که ستون فقرات خدمات حیاتی مثل ناوبری GPS و پیشبینی وضعیت هوا هستند، به طور ویژه در برابر دو عامل حساس خواهند بود: تابشهای پرانرژی و تغییرات ناگهانی در ساختار جو زمین. به همین دلیل، هر اختلال شدید در آبوهوای فضایی میتواند نه تنها عملکرد لحظهای این سامانهها را مختل کند، بلکه زنجیرهای از اختلالات را در کل شبکههای وابسته به آنها ایجاد کند.
در جریان یک طوفان شدید آبوهوای فضایی، موجهای پرانرژی از ذرات باردار میتوانند به مدارهای الکترونیکی ماهوارهها آسیب بزنند و به مرور زمان پنلهای خورشیدی آنها را فرسوده کنند، به طوری که عمر عملیاتی این فضاپیماها چندین سال کوتاهتر شود. در سناریوهای شدیدتر، حتی ممکن است برخی سامانههای ماهوارهای به طور کامل و غیرقابل بازگشت از کار بیفتند.
اما خطر تنها به اینجا ختم نمیشود. این گزارش توضیح میدهد که شرارههای خورشیدی میتوانند با ارسال پرتوهای ایکس به سمت زمین، جو فوقانی را گرم کرده و باعث انبساط موقت آن شوند. این انبساط، مقاومت هوا را در مدار پایین افزایش میدهد و در نتیجه ماهوارهها کندتر حرکت میکنند، ارتفاعشان کاهش مییابد و در نهایت ممکن است به تدریج وارد جو زمین شده و در آن بسوزند.
این وضعیت چیزی نیست که فقط در تئوری وجود داشته باشد و در سالهای اخیر نمونهای از آن را دیدهایم. در جریان افزایش فعالیت خورشیدی در سال 2022، حدود 40 ماهواره استارلینک که در زمان یک شراره خورشیدی پرتاب شده بودند، به جو زمین بازگشتند. اگر چنین رویدادی در مقیاس بدترین حالت اتفاق بیفتد، اثر آن میتواند شدیدتر باشد و کنترل و ردیابی فضاپیماها و زبالههای فضایی را برای اپراتورها به شدت دشوار کند.
وقتی سیگنالها از کار میافتند
تصور کنید همین حالا سیگنالهای رادیویی به طور مداوم در حال عبور از اطراف شما هستند. جامعه مدرن ما به شدت به این سیگنالها از جمله ناوبری ماهوارهای، شبکههای تلفن همراه، وای فای، ارتباط با هواپیماها و کشتیها و بسیاری کاربردهای دیگر متکی هستند. در زمان وقوع یک رویداد شدید آبوهوای فضایی، بسیاری از این سیستمها دچار اختلال خواهند شد و کارایی آنها به شدت کاهش مییابد و این یعنی زندگی روزمره و عملیات حیاتی به شدت آسیبپذیر میشود.
شرارههای خورشیدی به طور طبیعی امواج رادیویی تولید میکنند که میتوانند سیگنالهای رادیویی زمینی را موقتا تحت الشعاع قرار دهند. سیستمهایی که به سیگنالهای ضعیف حساس هستند – مثل رادارها و سامانههای ناوبری جهانی – در معرض بیشترین خطر هستند. این اختلال کوتاه مدت است و معمولا تنها حدود یک ساعت در نیم کره روشن زمین ادامه مییابد، اما همین مدت کوتاه هم میتواند تأثیرات قابل توجهی بر عملیات حساس داشته باشد.
بخش بزرگی از سیگنالهای رادیویی مسافتهای طولانی را با بازتاب از لایهای در ارتفاعات بالای جو زمین، موسوم به یونوسفر، طی میکنند، اما در زمان وقوع طوفانهای ژئومغناطیسی، این لایه دچار بیثباتی میشود و همین ناپایداری باعث اختلال در مسیر این سیگنالها خواهد شد.
این اختلال میتواند چیزی فراتر از قطعیهای لحظهای باشد و باعث کاهش گسترده کیفیت ارتباطات و از کار افتادن کامل سامانههای ناوبری و ارتباطی ماهوارهای برای چند روز شود. نکته مهم این است که وابستگی به این فناوریها بسیار گستردهتر از تصور معمول است و حتی صنایعی مثل کشاورزی در ایالات متحده نیز به شدت به ناوبری ماهوارهای متکی هستند و همین وابستگی در جریان طوفان شدید ژئومغناطیسی مه 2024 خسارات قابل توجهی به همراه داشت.
- ناسا میخواهد یک پایگاه 20 میلیارد دلاری در ماه ایجاد کند
- نقشه راه جدید ناسا پس از موفقیت آرتمیس ۲؛ زمان دقیق بازگشت انسان به سطح ماه
ارتباطات رادیویی مختل خواهد شد
اختلال هواشناسی فضایی میتواند ارتباطات رادیویی در باندهای UHF و VHF را برای چند روز تحت تأثیر قرار دهد. این بازههای فرکانسی، برخلاف امواج مورد استفاده در تلفنهای همراه، مستقیما بر ارتباطات روزمره کاربران تأثیر نمیگذارند، اما ستون فقرات ارتباطات دوربرد در هوانوردی و دریانوردی را تشکیل میدهند.
در نتیجه، چنین اختلالی میتواند به زمینگیر شدن گسترده پروازها منجر شود. با این حال، این تصمیم همیشه صرفا یک محدودیت عملیاتی نیست. گزارشهای تازه نشان میدهد که در شرایط وخیم، میزان تابشهای کیهانی، به ویژه در مسیرهای نزدیک به قطبها برای خدمه پرواز افزایش مییابد. به همین دلیل، توقف یا کاهش پروازها میتواند در واقع یک اقدام حفاظتی نیز باشد. در بلندمدت، خدمه ممکن است مجبور شوند میزان ساعات پروازی خود را محدود کنند تا دوز تابشی تجمعی کنترل شود و این موضوع برای گروههای آسیبپذیرتر، مانند خدمه باردار، اهمیت بیشتری پیدا میکند.
هرچند وقوع یک رویداد شدید آبوهوای فضایی به احتمال زیاد به سناریوهای آخرالزمانی منجر نمیشود، اما همچنان میتواند آسیبهای جدی و گستردهای به زیرساختهای فناوری مدرن وارد کند. با این حال، نکته امیدوارکننده این است که توانایی بشر در رصد خورشید و پیشبینی طوفانهای خورشیدی روزبهروز در حال پیشرفت است. این پیشرفتها به ما فرصت بیشتری میدهند تا پیش از وقوع رویدادهای بزرگ، آماده شویم و اثرات احتمالی آنها را کاهش دهیم.
ما توی ایران خیلی نیاز چندانی به طوفانهای خورشیدی یا بلایای طبیعی برای نابودی ماهواره ها یا برق و سایر زیرساختها و منابع ملی و سرمایه های انسانی نداریم، عاغایون مسعولین مُهترم سالهاست که دلسوزانه دارن این وظیفه خطیر رو بدون هیچ چشم داشتی انجام میدن😏 حالا این وسط اگه یه بلای طبیعی مثل طوفان خورشیدی یا زلزله و سیل هم که بیاد دیگه عیش مردم شریف و البته پرتوقع ایران کامل میشه😑