Hatékony napszélriasztó rendszer

A SOHO napkutató űrszonda mérései alapján minden korábbinál hatékonyabb napszél-előrejelző rendszer készülhet. Az új, még fejlesztés alatt lévő módszernek köszönhetően már most körülbelül 20%-kal csökkent annak esélye, hogy a részecskezáporok váratlanul érjenek asztronautákat, illetve űreszközöket.

Fantáziarajz a napszélről és az Ulysses-űrszondáról (NASA)

A napkitörésekhez kapcsolódó részecskezáporok néhány területen komoly veszélyt jelentenek. Ilyenek például a Föld körüli pályán végzett űrséták, a jövőbeli emberes holdexpedíciók alatt a bázison kívül töltött időszakok, de a műholdakra sem veszélytelenek a napszélben száguldó töltött részecskék. Amikor nagy mennyiségben és jelentős energiatartalommal érkeznek, meghamisítják a méréseket, téves parancsokat vagy zárlatokat is okozhatnak. Előrejelzésük kiemelten fontos, mivel az asztronautákat még időben biztonságos helyre kell menekíteni, a műholdakat pedig inaktív üzemmódba kapcsolni.

Az előrejelzések fejlesztése terén nemrég komoly előrelépés történt a SOHO COSTEP nevű detektora segítségével. Utóbbi a Napból érkező töltött részecskék energiáját vizsgálja. 1996 és 2002 között több napkitörés részecskezáporát is sikerült részletesen követni a segítségével.

Minden ilyen zápor alkalmával elektronok, protonok és kisebb mennyiségben nehezebb atommagok lökődnek ki a Napból. Az elektronok kisebb tömegük révén nagyobb sebességre gyorsulnak, ezért valamivel korábban érkeznek hozzánk, mint a sokkal veszélyesebb protonok és az egyéb, nehéz atommagok.

A COSTEP segítségével tapasztalati kapcsolatot találtak a beérkező elektronok mennyisége és az utánuk várható atommagok fluxusa, valamint késési ideje között. A módszerrel sikerült 2003-ban négy nagyobb részecskezáport előrejelezni, azok érkezése előtt 7-74 perccel.

Bár a módszer még nem elég pontos, egyértelmű, hogy fejlesztésével fontos eszköz kerül a kezünkbe a napkitörések elleni védekezésben. A COSTEP eddig már egy teljes napfoltciklust vizsgált végig, és jelenleg is gyűjti az adatokat. A módszer már most kb. 20%-kal csökkenti az esélyt, hogy a részecskezáporok váratlanul érjenek asztronautákat, illetve űreszközöket.

Az elektronok és a nehezebb atommagok érkezésének sémája (NASA, SOHO)

Szintén a napszél viselkedésével kapcsolatos új információkat szereztek a Wild- és az Ullysses-szonda adatainak vizsgálatával. Sandra Chapman (University of Warwick) és kollégái a fenti két űreszköznek az elmúlt évek alatt rögzített adataiból próbálták a napszél térbeli szerkezetét feltérképezni.

A megfigyelések alapján a mágneses tér szerkezete fraktál jellegű, méghozzá csak a napfoltciklus maximuma környékén. Ekkor a részecskékkel együttmozgó mágneses térben különböző méretskálán ismétlődő mintázatok mutatkoznak. A jelenséget feltehetőleg az okozza, hogy ebben az időszakban a mágneses erővonalkötegek bizonyos rend szerint, jellemző periódussal és amplitúdóval mozognak, és ismétlődő nyomot hagynak a Napból kiáramló töltött részecskék eloszlásában.

Kereszturi Ákos