太陽は私たちが肉眼で盗むことのできる一目でかなり平和に見えますが、正確に穏やかではありません。しかし実際には、太陽は動的で無秩序な物体であり、太陽風と放射を吹き出し、大きなプラズマのシートで噴火します。技術社会に住むこと、それがすべての課題です。
ほとんどの場合、太陽は地球を暖めるだけです。しかし時々、その噴火は地球を襲う太陽嵐につながります。そして、私たちの電化された世界的なコミュニケーションの世界では、これらの嵐は多くの被害を引き起こす可能性があります。欧州宇宙機関(ESA)によると、ヨーロッパだけで数十億ユーロの損害の可能性があります。電力網、通信システム、その他のインフラストラクチャーを太陽による地磁気嵐から保護するために私たちができることはいくつかあります。しかし、いつ来るかを知る必要があります。
太陽嵐を正確に予測したい場合は、その発生源である太陽を観察する必要があります。私たちは地球から太陽を見ることができますが、実際にはこれらの嵐から私たちを保護するために働く地球の磁場は、太陽を監視する妨げになります。大気は、太陽のX線、極端な紫外線、およびガンマ線を遮断するため、太陽を詳細に観察することも困難になります。
太陽の地上観測から太陽の振る舞いや差し迫った太陽嵐について知ることができないのではなく、彼らが単独でそれを行うことができないというだけのことです。地球の磁気圏の内部にあるが大気圏外の衛星も役立ちます。しかし、彼らは現場での測定を行い、予測を行いません。
ESAは、危険な嵐の前もって警告を発するミッションを計画しています。より効果的にするには、地球の磁気圏から離れた宇宙空間になければなりません。ミッションはラグランジュと呼ばれ、現在ESAは1組の宇宙船を検討しています。 1人はラグランジュポイント1に、もう1人はラグランジュポイント5に座っています。
ラグランジュポイントは、地球と太陽からの重力が互いに釣り合う空間内の特定の場所であり、宇宙船は最小限の燃料使用でその位置に長時間留まることができます。 L1とL2にはすでに複数の宇宙船があり、さらに多くのものが登場します。 (ジェームズウェッブ宇宙望遠鏡はL2に配備されます。)
太陽は時々噴出して、コロナ質量放出からの磁力線で物質の巨大な塊を放出します。これらの球体のほとんどは地球の近くにはありません。しかし、時々、私たちを襲います。そして、太陽のバーストが一時的に地球の磁気圏を圧倒するので、これは地磁気嵐を引き起こします。
しかし、これらの嵐はどこからともなく出てくるわけではありません。それらは太陽の観測可能な状態から始まります。太陽には11年の周期があり、その周期の中で太陽活動が最も多い部分、および嵐の可能性がある部分を太陽極大と呼びます。太陽の極大時、ほとんどの嵐はコロナ質量放出(CME)から発生します。 11年サイクルの他の時期には、共回転相互作用領域(CIR)によってストームも発生します。
しかし、原因が何であれ、それらはすべて太陽からのものであり、より正確にそれらを予測することは、すべての人の利益になります。
宇宙船のペアは太陽を監視するために一緒に動作します。 L1は太陽風の上流位置にあります。 L1の測定は、地球に向かっている宇宙天気について知ることができます。 L5の位置は、コロナの塊排出の一種の側面図を提供し、CMEの速度と方向のより良い測定を可能にします。一緒に、情報はより良い予測を意味します。
「急速に変化する太陽活動を観察する最良の方法の1つは、専用の宇宙船を直射日光から太陽に少し離して配置し、回転する前に星の「側面」を観察できるようにすることです」とJuha- Pekka Luntama、ESAのミッションコントロールセンター、ダルムシュタット、ドイツで宇宙天気の責任者。
L1宇宙船は、地球に向かう嵐の実際の物質を測定し、その速度、密度、温度、および圧力をサンプリングできます。また、惑星間磁場(IMF)の強さと方向も測定できます。これは、太陽の太陽風によって宇宙に押し出された太陽の磁場の一部です。また、L1の位置により、宇宙船は太陽円盤とコロナを観察し、太陽からのエネルギー粒子を測定することができます。
L5の位置は、地球が太陽を周回しているため、地球から60度後方にあります。 L5宇宙船は側面から物事を見て、地球に向かって回転しようとする太陽の側面を見ます。その宇宙船はまた、プラズマ雲が伝播して地球に向かって放出されるのを見ることができます。
「L5は将来のESA宇宙天気ミッションに最適な場所です。太陽で何が起こっているかを事前に把握できるからです」と、ジュハペッカはプレスリリースで述べています。
「宇宙船は重要なデータを提供して、地球に到着する噴出を見つけ出し、地球への到着時間の予測を改善し、太陽が活動する領域が回転して見えるようにするための事前の知識を提供します。」
このミッションでは、2つの宇宙船は同一ではありません。科学的な役割を果たすためには、それぞれに異なる一連の機器が必要です。これらの機器には、マグネトグラフ、コロナグラフ、太陽圏イメージャー、磁力計、分光計、プラズマ分析器などがあります。
ラグランジュミッションは、宇宙嵐の予測に特化した、宇宙と地球の両方で観測施設のネットワークの一部になるでしょう。一緒に、それらはESAの宇宙天気(SWE)ネットワークを構成します。
ESAはプレスリリースで、1つの極端な宇宙天気イベントにより最大150億ユーロ(162億米ドル)が発生する可能性があると述べています。事前の警告があれば、送電網のオペレーターは嵐に備えて被害を軽減し、病院などの重要な施設への電力の中断を最小限に抑えることができます。衛星事業者も同様に利益を得るでしょう。
ミッションは現在、デザインコンセプトの段階にあります。ヨーロッパの産業および科学コンソーシアムの宇宙天気および機器設計の専門家がそれに取り組んでいます。 ESAは、約18か月以内にミッションの設計を選択すると述べています。
もっと:
- プレスリリース:ラグランジュミッション
- 追加のプレスリリース:ラグランジュミッション
- スペースマガジン:キラーソーラーストームがインバウンドしているときに、宇宙天気予報が衛星に警告の1日を与えることができるようになりました