Yapılan ilk 'uzay hava durumu' tatbikatlarından biri, Amerika'nın şiddetli güneş fırtınalarına karşı hazırlığında önemli zayıflıklar olduğunu ortaya koydu.
Mayıs 2024'te, yerel ve ulusal hükümet kurumlarını temsil eden katılımcılar, büyük bir güneş fırtınasına ne kadar hazırlıklı olduklarını görmek için bir araya geldiler. Gerçekleştirilen bu benzersiz tatbikatın sonuçları kısa süre önce yayımlanan bir raporda paylaşıldı.
İki gün süren tatbikatta, katılımcılar Güneş'in Dünya'ya doğru devasa koronal kütle atımları (CME) fırlattığını simüle ettiler. CME'ler, Güneş'in üst atmosferi olan koronadan fışkıran güçlü manyetik plazma patlamalarıdır. Bu devasa yüklü parçacık bulutlarının Dünya'ya ulaşması birkaç gün sürer, ancak ulaştıklarında gezegenin manyetik alanını ve üst atmosferini ciddi şekilde etkileyebilirler.
Bu etkileşimlerin neden olduğu jeomanyetik fırtınalar, elektrik kesintilerini tetikleyebilir, uydu sinyallerini bozabilir ve uydu elektroniğine zarar verebilir. Ayrıca uzaydaki astronotları yüksek dozda radyasyona maruz bırakabilirler. Süper güçlü jeomanyetik fırtınalar birkaç on yılda bir gerçekleşse de, teknolojiye bağımlı toplumumuzda neden olabilecekleri aksaklıklar oldukça önemlidir. Ancak, tatbikat katılımcıları, bu tür olaylara etkili bir yanıtı engelleyen iletişim protokolü eksikliği ile uzaydan ve yerden yapılan ölçümlerin yetersiz olduğunu tespit ettiler.
Tatbikatta ele alınan senaryo, katılımcılardan Ocak 2028'e ışınlanmalarını istedi. NASA'nın Artemis 4 görevi, iki astronotla Ay yörüngesindeydi ve iki meslektaşları yüzeye yeni inmişti. Aynı zamanda, Güneş yüzeyinde devasa bir güneş lekesi ortaya çıkmış ve Dünya yönüne birkaç patlama ve CME göndermişti.
Tatbikat, katılımcılara mevcut uzay hava durumu tahmin yeteneklerinin önemli sınırlılıklarını gösterdi. Hipotetik CME'ler gezegene yaklaşırken, katılımcılar ölçüm eksikliğinin doğru modellemeyi ve etki tahminini engellediğini, bunun da etkili karar vermeyi zorlaştırdığını fark ettiler.
Katılımcıların fark ettiği en büyük sorun, bir CME'nin gezegene ulaşmasının üç güne kadar sürmesine rağmen, etkisinin kapsamının taşıdığı plazmadaki manyetik alanın yönelimine bağlı olmasıydı. Bulut ve Dünya'nın manyetik alanı aynı kutuplarla karşılaştığında, genellikle birbirini iterler. Ancak zıt kutuplar çarpıştığında, Dünya'da ve yörüngede büyük hasara yol açabilecek muazzam bir enerji alışverişi meydana gelir. Ancak gelen bulutun manyetik alan yönelimi, CME çarpmadan sadece yaklaşık 30 dakika önce, bulutun Dünya'dan yaklaşık 1,5 milyon kilometre uzaklıkta, birkaç güneş gözlem uydusunun bulunduğu Güneş-Dünya Lagrange Noktası 1'i geçtiğinde bilinir.
Rapor, tahmincilerin olayları tahmin etme yeteneğini artırmak, gerçek zamanlı veri toplama, tahmin modellerini iyileştirmek ve daha erken uyarılar sağlamak için daha fazla uydu konuşlandırma ihtiyacını vurguluyor.
Hipotetik senaryoda, güçlü patlamaların ardışık gelişi, yaygın elektrik kesintilerine, uydu ve radyo iletişiminin bozulmasına ve GPS konumlandırma, navigasyon ve zamanlama hizmetlerinin zayıflamasına yol açtı. Gerçek bir durumda, birincil etkiler havacılık, acil durum müdahalesi ve sağlık hizmetleri gibi birçok sektörde ciddi aksaklıklara yol açacaktır, zira hastaneler günlerce yedek güç jeneratörlerine güvenmek zorunda kalacaktır.
Uzayda, uydular, enerjik süreçlerin neden olduğu ani ısınmanın yol açtığı hava yoğunluğundaki değişiklikler nedeniyle yörüngelerinden saptılar. Sonuç olarak, yerdeki uydu takipçileri uydu konumlarını belirleyemedi ve çarpışma riskini tespit edemedi. NASA uzmanları ise aynı zamanda astronotlara yönelik riski belirlemeye ve acil durum önlemlerine karar vermeye çalışıyorlardı.
Hipotetik güneş fırtınası kötüleştikçe, tatbikat katılımcıları hızla bilgi bombardımanına tutuldular. Rapor, hükümet yetkililerinin kasırgalar gibi diğer doğal afet durumlarında kullanılanlara benzer iletişim ve mesajlaşma şablonları geliştirmesini önerdi. Katılımcılar, ciddi uzay hava durumu olaylarına hazırlanmak için tüm hükümet kurumlarının işbirliği yapması gerektiği sonucuna vardı.
Tesadüfen, tatbikat, son 20 yılın en güçlü güneş fırtınası olan Gannon Fırtınası ile aynı zamanda gerçekleşti. Bu da çalışılan sorunların birçoğunun daha küçük ölçekte pratikte doğrulanabileceği anlamına geliyordu. Gannon Fırtınası, 10 Mayıs 2024'te Dünya'yı vurdu ve günler boyunca Dünya yörüngesini güvensiz hale getiren bir uydu göçünü tetikledi. Ayrıca yerel elektrik kesintilerine ve yaygın radyo ve uydu iletişimi kesintilerine neden oldu. Yine de Gannon Fırtınası, kaydedilen tarihin en enerjik güneş fırtınası olan 1859 Carrington Olayı kadar güçlü değildi.
Mevcut güneş döngüsü - güneş lekeleri ve patlamalarının 11 yıllık artış ve azalışı - henüz zirveye ulaştığından, bilim insanları önümüzdeki yıllarda daha fazla güneş etkinliğinin yaşanacağından endişe ediyor.
