Космическая погода – это физические условия в околоземном космическом пространстве, которое является неотъемлемой частью нашей планеты. Эти условия определяются деятельностью Солнца, процессы которого носят нестабильный, нестационарный характер.
С определенной цикличностью на нем происходят вспышки, выбросы солнечного вещества в межпланетное пространство – заряженные частицы в широком диапазоне энергий, радиоизлучение, видимое излучение, рентгеновское излучение. Они и формируют солнечный ветер, который, взаимодействуя с магнитным полем Земли (магнитосферой, ионосферой), т.е. околоземным космическим пространством, вызывает в нем изменения, или как принято говорить, магнитные возмущения. Фактически происходит перестройка всего околоземного космического пространства.
Поскольку околоземный космос не изолирован от нижней атмосферы, иногда при определенных условиях «капризы» Солнца можно проследить и на более низких высотах. Однако механизмы таких взаимодействий очень сложны, и требуется дальнейшее их исследование.
Что касается космических излучений, то следует отметить, что магнитное поле Земли, слой атмосферы надежно защищают все живое на Земле от этих излучений. Однако околоземный космос уже практически включен в сферу человеческой деятельности, международная космическая станция этому пример. Там работает огромное количество космических аппаратов различного назначения. И эти аппараты работают в среде, где находятся высокоэнергичные заряженные частицы – электроны и протоны; существует так называемое радиационное излучение. Бомбардировка этими частицами «начинки» космических аппаратов – одна из главных причин их выхода из строя. Основными компонентами космической радиации являются галактические и солнечные космические лучи, а также электроны и ионы радиационных поясов Земли. Учет радиационной опасности очень важен при выборе рабочей орбиты для пилотируемых космических аппаратов, поскольку в живых организмах радиация вызывает изменения на клеточном уровне – нарушается структура белков, и клетка гибнет.
Радиация особенно опасна для электроники. Интегральные схемы состоят из множества микроэлектронных элементов. Разрушение кристаллических решеток в этих элементах, накопление зарядов в диэлектриках приводят к изменениям параметров устройств, а иногда и к выходу их из строя.
Защиту от радиационной опасности обеспечивают специальные конструктивные решения, которые позволяют полностью защитить наиболее уязвимые детали и узлы или хотя бы свести воздействие к минимуму. Принимаются и другие меры безопасности для жизненно важных объектов.
Во время сильных магнитных бурь и суббурь в околоземном космическом пространстве) концентрация электронов повышается, что значительно увеличивает неоднородность заряда на поверхности космического аппарата и в случае разрядки может привести к выходу его из строя. Чтобы обезопасить аппарат, большую часть его поверхности делают токопроводящей (металлизируют). Протонные вспышки тоже негативно влияют на работу космического аппарата: происходят сбои в бортовой электронике, а воздействие протонов на поверхность панелей солнечных батарей вызывает их деградацию (тускнеет стеклянная поверхность).
Поскольку среди космических аппаратов на более низких (меньше 1000 км) есть и пилотируемые, требования к обеспечению их безопасности особенно высоки. Потоки солнечных космических лучей здесь ослаблены в несколько тысяч раз магнитным полем Земли, однако во время мощных геомагнитных бурь, когда происходит выброс солнечных космических лучей, эта защита значительно ослабевает.
Повышенное радиационное излучение становится небезопасным и на более низких высотах, на уровне атмосферы Земли. Во время сильных гелиогеофизических событий могут наблюдаться сбои в работе наземной электроники и бортовой аппаратуры воздушных судов, особенно на больших высотах и в полярных районах.
Даже после краткого обзора эффектов космической радиации (без рассмотрения проблем материаловедения, биологических аспектов радиации и др.) становится понятной важность знания радиационной обстановки, или космической погоды, для практической космической деятельности.
Существуют и другие важные аспекты космической погоды, о которых невозможно рассказать в кратком обзоре.
Как вы понимаете, во всех проблемах «виновато» Солнце, значит, прежде всего, надо внимательно следить за его деятельностью и правильно оценивать явления, происходящие на нем.
Влияет ли солнечная активность, а следовательно, магнитные бури, на здоровье человека? Следует отметить следующее. Жизнь на Земле формировалась под влиянием Солнца – главного источника энергии на планете. Но и в период зарождения живых организмов происходили периодические колебания его активности, магнитные бури и все явления, с этим связанные. Следовательно, все эти условия являются нормальными для живых организмов. Все живое адаптировалось и приспособилось к ритмам Солнца. Поэтому для здорового человека различные гелиогеофизические явления не представляют никакой опасности.
Влияние солнечной активности на живые организмы отмечено очень давно, в частности нашим замечательным ученым А.Л. Чижевским.
Отмечено также, что многие природные явления носят тот же периодический характер, что и явления на Солнце. Проблема чрезвычайно важна, и ей уделяется большое внимание.
