Чи загрожують екстремальні сонячні бурі літакам і їхнім пасажирам

Як повідомляє Earth.com, посилаючись на публікацію в Journal of Space Weather and Space Climate, науковці з Університету Суррея змоделювали вплив найбільших в історії сонячних бур на висоті 12 000 метрів. Дослідники з'ясували, що головна загроза для безпеки польотів може полягати саме у відмові електроніки, а не лише в опроміненні людей.

У звичайних умовах один чип пам'яті, який використовують у льотному обладнанні, зазнає збою (зміни біта інформації) приблизно кожні 200 годин у повітрі. Однак на піку найсильнішої з виміряних бур такі помилки траплялися б кожні п'ять хвилин.

Для чипа ємністю 1 гігабайт на висоті 12 000 метрів над полюсом розрахункова частота становить близько чотирьох помилок на годину. На піку події 1956 року цей показник сягає 4000, а найдавніша буря в дослідженні підняла б частоту до 75 000 помилок на годину. Крім того, існує 1-відсотковий ризик замикання, яке може повністю спалити деталь.

Минулого року регулятори призупинили польоти та відкликали частину літаків сімейства Airbus A320. Космічні промені пошкодили дані всередині комп'ютерів управління польотом, через що літаки рухалися не так, як хотів екіпаж.

Нещодавнє призупинення польотів Airbus A320, пов'язане з космічною радіацією, показує, що космічна погода не є теоретичним ризиком, вона вже впливає на авіацію,
– каже Фань Лей, керівник дослідження з Космічного центру Суррея.

Радіаційне навантаження на пасажирів

Магнітне поле Землі відхиляє заряджені частинки, але найгірше воно справляється з цим на полюсах.

• Під час спокійного круїзного польоту модель оцінює дозу опромінення у 8,43 мікрозіверта на годину над полюсом і 6,83 мікрозіверта у середніх широтах.
• Десятигодинний полярний рейс дає близько 84 мікрозівертів, а 70 таких польотів дорівнюють дозі від однієї комп'ютерної томографії.
• Буря, яку зафіксували наземні детектори 11 листопада 2025 року, підняла потужність дози під час польоту понад 30 мікрозівертів на годину, що в чотири рази перевищує норму.
• Сучасний рекорд встановила буря 23 лютого 1956 року. Тоді над полюсом на висоті 12 000 метрів пікове значення сягнуло 5,25 мілізіверта на годину, що у 600 разів перевищує показник спокійного дня. Загальна доза за всю подію склала 4,72 мілізіверта, що дорівнює 23 дням звичайного опромінення. Пасажири трансатлантичного рейсу під час такої події могли б отримати від 5 до 10 мілізівертів, що відповідає річній нормі опромінення члена екіпажу.

Науковці також вивчили давніші події, відомі як події Міяке, сліди яких збереглися в кільцях дерев та льодовиках. Найсильніша з них, що сталася близько 7176 року до нашої ери, дала б 225 мілізівертів на полярному рейсі. Це дорівнює приблизно трьом рокам звичайного опромінення за одну подію. За таких масштабів авіакомпаніям довелося б повністю зупиняти польоти.

Яку шкалу небезпеки пропонують вчені

Попри те, що Міжнародна організація цивільної авіації вже випускає попередження про космічну погоду, вони часто є неточними. За словами співавтора роботи Клайва Даєра, нинішні системи дають щонайменше десять хибних тривог на одну справжню, оскільки орієнтуються на протони низької енергії.

Наразі в авіаційному секторі немає єдиного способу оцінити ризики екстремальної космічної погоди та реагувати на них,
– каже Кіт Райден, співавтор дослідження.

Проте команда запропонувала нову п'ятиступеневу шкалу атмосферної радіації, яка спирається на лічильники нейтронів на землі та дані про високоенергетичні протони із супутників. Найвищий рівень відповідає події масштабу 1956 року, яка трапляється кожні 50 – 70 років і вимагатиме обов'язкового уникнення польотів.

Автори підсумовують, що найгірший сценарій передбачає поєднання потоку частинок із геомагнітною бурею. Під час події масштабу Керрінгтона 1859 року полярна зона розширюється приблизно на 15 градусів до екватора, охоплюючи територію над Великою Британією та спускаючись до Флориди.

Виробникам авіаційної техніки необхідно провести додаткові аналізи та тести критичних деталей за допомогою нейтронних променів, щоб зрозуміти межу міцності систем до того, як наступна потужна сонячна буря перевірить їх на практиці.