Новая, первая в своем роде модель космической погоды способна надежно прогнозировать космические штормы высокоэнергетических частиц, губительные для множества спутников и космических аппаратов на внешнем радиационном поясе Земли. 

В статье, опубликованной в журнале Space Weather, подробно описывается, как модель может давать точные предостережения в пределах суток о шторме из высокоэнергетических электронов, которые часто называют «убийственными» из-за повреждений, которые они могут нанести таким космическим аппаратам, как навигационные, коммуникационные и метеорологические спутники. Это первый случай, когда исследователям удалось точно предсказать расположение этих убийственных электронов по всему региону внешнего пояса.

«Возрастающая зависимость общества от современных технологических структур делает нас особенно уязвимыми для угроз со стороны космической погоды, — говорит ведущий автор исследования Юэ Чен из Лос-Аламосской национальной лаборатории. — Если наши GPS- или коммуникационные спутники выйдут из строя, это может иметь серьезные последствия на все — от авиаперелетов до банковских транзакций. Так что способность точно предсказывать космическую погоду долгое время была нашей целью. Эта модель — уверенный шаг по направлению к ней». 

На земном экваторе внешний радиационный пояс — также известный как внешний пояс Ван Аллена — начинается примерно в 17 тысячах километрах над поверхностью планеты, а заканчивается более чем в 48 тысячах километрах. Высокоскоростные высокоэнергетические электроны внутри пояса известны своей изменчивостью, особенно во время солнечных штормов, когда новые солнечные частицы попадают в космическое окружение Земли, из-за чего их появление сложно предугадать.

В этой модели используется уникальный подход соединения точек между популяцией убийственных электронов и измерениями, сделанными протяжении трех с половиной лет геосинхронным спутником экваториальной орбиты Лос-Аламосской лаборатории, а также спутником Национального управления океанических и атмосферных исследований на низкой околоземной орбите. Установив соотношения между электронами и измерениями спутников на низкой околоземной орбите, Чен и его коллеги определили информационные триггеры, необходимые для предсказаний, а также разработали модель для прогнозирования высокоэнергетических электронов внутри внешнего пояса.

«Мы взволнованы потенциалом будущих улучшений этой модели,  — говорит Чен. — Чем больше мы проведем исследований и усовершенствований, тем выше возможность получить надежные прогнозы с более ранним предупреждением до появления новых убийственных электронов».