Атмосфера и магнитосфера Земли достаточно сильно отличаются от вида, в котором они пребывали до начала прошлого века. Сейчас на них оказывает достаточно ощутимое влияние множество радиосигналов, излучаемых передатчиками различного назначения. И самое сильное влияние, согласно результатом недавно проведенных исследований, оказывают передачи в сверхдлинноволновом (СДВ) диапазоне, используемом, к примеру, для связи с находящимися на глубине подводными лодками. Но самым интересным является то, что СДВ-волны, окутывающие земной шар как своего рода электромагнитное “одеяло”, могут защитить Землю и космические аппараты на низкой околоземной орбите от космической радиации.
Основным положительным аспектом использования СДВ-волн является их стабилизирующее воздействие на радиационные пояса Ван Аллена, две зоны, в которых заряженные частицы солнечного ветра отклоняются магнитосферой Земли и начинают циркулировать по кругу. Уже давно было замечено, что пояса Ван Аллена реагируют на все изменения “космической погоды”, и если их колебания, вызванные этими изменениями, станут очень сильными, то возникает риск того, что высокоэнергетические частицы этих поясов могут “поджарить” электронику находящихся на орбите космических аппаратов.
“Существует мнение, что внутренний край ближнего из поясов Ван Аллена периодически цепляет верхние слои атмосферы, ионосферу и плазмосферу” – рассказывает Фил Эриксон (Phil Erickson), ученый из Массачусетского технологического института, специализирующийся в области физики плазмы, – “Но данные, собранные за все время наблюдений за ближним космическим пространством и данные, полученные при помощи исследовательских аппаратов RBSP, изучающих пояса, указывают на то, что колебания поясов значительно уменьшились именно после того, как человечество начало использовать технологии СДВ-связи”.
Согласно анализу имеющихся данных, результаты которого были опубликованы в журнале Space Science, пояса Ван Аллена стали вести себя более стабильно с 1960-х годов, именно тогда, когда технологии СДВ-связи начали широко использоваться в практических целях. И может быть благодаря этому солнечный шторм 2015 года, который являлся самым мощным штормом за последнюю сотню лет, не “содрал с Земли словно кожуру с банана” ее плазмосферу и не разрушил пояса Ван Аллена.
Физика процессов влияния СДВ-волн на космическую погоду еще совершенно не изучена. Ученые предполагают, что эти волны отклоняют и отражают обратно в космос высокоэнергетические частицы солнечного ветра, прежде, чем они попадают под влияние магнитного поля Земли. Но эта теория имеет весьма сомнительный характер из-за того, что энергетические показатели СДВ-волн недостаточны для того, чтобы даже отклонить с траектории такие тяжелые частицы, как протоны, для которых в солнечном излучении достаточно велика.
Для того, чтобы получить ответы на вопросы влияния СДВ-волн на ближайшее окружение нашей планеты, исследователи американского военно-морского флота планируют запустить в этом году исследовательский спутник DSX. На этом спутнике будет установлен СДВ-передатчик, мощности которого, согласно расчетам, должно быть достаточно для обеспечения качественной защиты аппарата от космической радиации. И если этот эксперимент будет успешен, это будет означать решение одной из ключевых проблем, проблемы защиты космического корабля во время полета человека на Марс или на другие планеты.