Создана методика долгосрочного прогнозирования активности Солнца

Российские и европейские астрономы разработали алгоритм, позволяющий прогнозировать то, как будет меняться радиоволновая форма активности Солнца в ближайшие два года. Его создание поможет ученым точнее предсказывать "судьбу" космического мусора на орбите Земли, сообщила в среду пресс-служба "Сколтеха" со ссылкой на статью в Astrophysical Journal Supplement Series.

"Мы провели систематическую оценку эффективности работы алгоритма для прогнозирования времени возвращения объектов в атмосферу Земли. Результаты испытаний показали, что прогнозы нашей системы повышают точность оценок по времени возвращения объектов в атмосферу. Поэтому они могут быть рекомендованы в качестве новой операционной службы космической погоды", - заявила магистр "Сколтеха" Елена Петрова, чьи слова приводи пресс-служба вуза.

Астрономам давно известно, что на Солнце периодически происходят вспышки, в ходе которых светило резко выделяет огромное количество энергии в виде волн видимого света, тепла и рентгена. Мощные события такого рода могут нарушать работу спутников на орбите и мешать системам радиосвязи на Земле, а также угрожать здоровью космонавтов.

Как правило, уровень вспышечной активности на Солнце постоянно повышается и падает с периодичностью примерно в 11 лет. Несмотря на то, что циклы солнечной активности изучаются астрономами и физиками уже несколько столетий, пока у ученых нет надежных методик, позволяющих предсказывать то, как будет меняться частота появления вспышек на Солнце, а также связанных с ними мощных пучков радиоволн и рентгена.

Точные прогнозы "космической погоды"

Как отмечают Петрова и ее коллеги, отсутствие подобных прогнозов не только повышает риск для здоровья космонавтов и работы действующих спутников на орбите Земли, но и не позволяет ученым точно предсказывать то, как будет меняться орбита фрагментов космического мусора. Их сближение с плотными слоями атмосферы может резко ускориться или замедлиться в результате того, что вспышки солнечного радиоизлучения заставляют атмосферу нагреваться и расширяться почти непредсказуемым образом.

"Американскую станцию "Скайлэб" после прекращения ее работы в 1970-х годах хотели контролируемо спустить на Землю, но эффект торможения из-за солнечной активности не был четко рассчитан, и станция упала непредсказуемо сама по себе в океан. Другой случай произошел совсем недавно, 9 мая 2021 года, когда остатки второй ступени ракеты Long March 5B неконтролируемо вернулись на Землю и упали в Индийский океан", - пояснила профессор "Сколтеха" Татьяна Подладчикова.

Российские и европейские астрономы сделали большой шаг к решению этих проблем. Им удалось создать алгоритм, позволяющий достаточно точно прогнозировать то, как будет меняться интенсивность солнечного радиоизлучения в ближайшие два года, опираясь на результаты анализа прошлых проявлений солнечной активности за последние 13 месяцев.

Работу этого алгоритма, получившего название RESONANCE, ученые проверили необычным образом. Используя эту систему, они просчитали то, как менялось поведение Солнца в радиоволновом диапазоне в ходе прошлого цикла солнечной активности, после чего использовали эти данные для того, чтобы вычислить время падения свыше 2,3 тыс. фрагментов космического мусора, вернувшихся на Землю в период с 2006 года по 2019 год.

Как показали эти расчеты, алгоритм RESONANCE значительно точнее предсказывал время падения отработавших спутников и ступеней ракет, чем это позволяют сделать те методики проведения подобных расчетов, которые сейчас используются в ЕКА и NASA. По этой причине ученые надеются, что разработанные ими подходы привлекут внимание специалистов космических агентств и помогут им улучшить предсказания космической погоды уже в ближайшее время.