العواصف الشمسية والهجمات الإلكترونية يمكن أن تسبب انقطاع التيار الكهربائي. معرفة الفرق يمكن أن يوفر مليارات الدولارات

عند الشراء من خلال روابط على مقالاتنا ، قد يكسب المستقبل وشركاء المشاركة في العمولة.

يمكن أن يسبب الطقس الفضائي والهجمات الإلكترونية اضطرابًا مماثلًا لأنظمة التكنولوجيا التي لا غنى عنها لحضارتنا. إن إخبار أحدهم من الآخر بسرعة وبشكل موثوق يمكن أن يحدث اختلاف مليارات الدولارات للاقتصادات التي يمكن أن تتوقف عند حدوث مثل هذه الاضطرابات.

بعد فترة وجيزة من الظهر في 28 أبريل ، سقطت شبه جزيرة الأيبيرية بأكملها في الظلام. أغلقت حادثة غير معروفة شبكات الطاقة التي تخدم إسبانيا والبرتغال وأجزاء من جنوب فرنسا. في لحظة ، انتهى يوم العمل لملايين الأشخاص لأن أي شيء لا يتم تشغيله بواسطة بطارية تم إيقاف تشغيله فجأة. توقفت القطارات في مساراتها ، وأصبحت الآلاف من الركاب ، وأصبحت التغطية الخلوية والإنترنت غير مكتملة.

بعد أسابيع ، ما زالت إسبانيا تحقق في سبب تعتيم القرن. تم اقتراح هجوم إلكتروني متطور كتفسير محتمل ، ولكن قد يكون سبب انقطاع التيار الكهربائي على نطاق واسع أيضًا بسبب الطقس الفضائي. على الرغم من عدم وجود عاصفة شمسية في يوم التعتيم الإسباني ، فإن الخبراء يشعرون بالقلق من أن العديد من التفسيرات المحتملة وراء مثل هذه الأحداث يمكن أن تؤخر أوقات الاستجابة وتزيد من تأثيراتها. في الواقع ، في اختبار تمرينات تمرينات في الفضاء في الولايات المتحدة ، فإن أوجه التشابه بين آثار الهجمات الإلكترونية والعواصف الشمسية تربك المشاركين ، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من البحث في نقاط الضعف التكنولوجية في كلتا الحالتين.

“يمكن أن يؤثر الطقس الفضائي على الأنظمة التي تستخدمها للوظائف الحرجة والعمليات اليومية” ، هذا ما قاله جيمس سبان ، وهو عالم كبير في مكتب ملاحظات الطقس الفضائية في قسم القمر الصناعي والبيئة الوطنية للبيئة (NESDIS) الوطنية (NESDIS) في رسالة بالبريد الإلكتروني. “يمكن أن يكون لتأثيرات الطقس الفضائية نفس الأعراض مثل الهجوم الإلكتروني ، حيث سيتم إسقاط الأنظمة ، أو قفل ، أو نقل معلومات خاطئة.”

أشرف Nesdis على تمرين الطقس الفضائي على الطاولة أجريت في مايو 2024 ، وهو أول اختبار من هذا القبيل يختبر الاستعداد للولايات المتحدة لعاصفة شمسية كبيرة. تم نشر نتائج التمرين ، التي جمعت 35 وكالة حكومية أمريكية ، في تقرير في أبريل.

في إحدى عمليات المحاكاة أثناء التمرين ، أبلغت NOAA وقوات الجوية الأمريكية عن اندلاع شديدة في شمسية ودعم إذاعي ، لكن وزارة أو وكالة اتحادية أخرى “أبلغت عن معلومات متناقضة ، مما يشير إلى أن تعطلات الراديو والاتصالات ربما كانت نتيجة الهجمات الإلكترونية” ، وفقًا للتقرير. قبل كل شيء ، أظهر الحاجة إلى التواصل الفعال بعد مثل هذه الأحداث.

في حالة الهجمات الإلكترونية ، يمكن للبرامج الضارة المتطورة والتخطيط الدقيق من قبل الجهات الفاعلة الخبيثة التي تتمتع بذكاء الكمبيوتر تعطيل أنظمة البرمجيات التي تتحكم في البنية التحتية للطاقة. من ناحية أخرى ، فإن الطقس الفضائي يعطل شبكات الطاقة عن طريق تحفيز التيارات القوية في المجال المغناطيسي للأرض والتي يمكن أن تؤدي إلى زيادة في خطوط الطاقة وتعطيل المحولات.

خلال أحداث الطقس المكثفة في الفضاء ، تكافح إشارات الأقمار الصناعية للوصول إلى الأرض من خلال جو يتأين فجأة بواسطة غيوم من الجزيئات النشطة التي تصل من الشمس. يمكن لهذه الجسيمات نفسها تعطيل إلكترونيات المركبات الفضائية ، مما يسبب أخطاء الإشارة وفي بعض الحالات أضرار دائمة للمكونات. يتطلب التحضير والانتعاش من هذين النوعين من الحوادث طرقًا مختلفة تمامًا ، على الرغم من أن آثارها يمكن أن تبدو متشابهة.

وجد تمرين الطقس الفضائي الذي تشرف عليه NOAA أن التواصل غير الفعال بين خبراء الطقس الفضاء والوكالات الحكومية الأخرى وأصحاب المصلحة من المحتمل أن يتعاملوا مع تداعيات هذه الحوادث قد يؤدي إلى استنتاجات غير صحيحة. الاستنتاجات الخاطئة ، بدورها ، يمكن أن تؤدي إلى قرارات مضللة وعمل غير لائق.

وقال سبان: “هناك حاجة إلى معرفة عميقة بالتكنولوجيا المتأثرة ، بما في ذلك نقاط الضعف لتأثيرات الطقس الفضائية والهجمات الإلكترونية ، من أجل تحديد السبب الجذري”.

وفقًا لـ SPANN ، فإن العديد من أنظمة التكنولوجيا بما في ذلك الأبراج الأقمار الصناعية ، وخاصة الأنظمة التي يتم تشغيلها تجاريًا ، لا يتم فهمها بالضرورة من قبل خبراء الطقس الفضائي ، وبالتالي يصعب التنبؤ بتأثيرات هذه الأحداث على هذه الأنظمة.

وقال سبان إن الباحثين وخبراء الطقس الفضائي يحتاجون إلى التعاون عن كثب مع مشغلي الأقمار الصناعية وغيرها من التقنيات التي يحتمل أن تكون معرضة للهجمات الإلكترونية والمناسبات الفضائية.

وجد التقرير أوجه قصور كبيرة أخرى في الاستعداد للطقس الفضائي. تعتبر القذف الكتلة التاجية (CMEs) – السحب الكبيرة من البلازما المغناطيسية التي تنفجر من جو الشمس – السبب الرئيسي للعواصف الشمسية على الأرض. يمكن أن تستغرق هذه الغيوم ما يصل إلى ثلاثة أيام للوصول إلى الكوكب. للوهلة الأولى ، يجب أن يوفر ذلك وقتًا وفيرة لتحذير في الوقت المناسب.

ومع ذلك ، فإن الافتقار إلى القياسات في الفضاء يعني أن العلماء يمكنهم فقط تشكيل فكرة دقيقة عن التأثيرات المتوقعة حوالي نصف ساعة قبل أن يضرب CME الأرض. ذلك لأن مسبار مراقبة الطقس الثابت الوحيد في مدار الأرض يقع في Lagrange Point 1 حوالي 900 ميل (1500000 كيلومتر) بعيدًا عن الأرض باتجاه الشمس.

يمكن لخزهات الطقس الفضائي استخدام البيانات من حين لآخر من المجسات العلمية التي تراقب الشمس ، مثل مدار الطاقة الشمسية (ESA) التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أو مهمة ستيريو ناسا. ومع ذلك ، فإن هذه الأقمار الصناعية ليست دائمًا في الوضع الصحيح لتوفير القياسات المطلوبة.

وقال سبان: “هناك العديد من الملاحظات التي نعرفها ستحسن التنبؤ والطقس الفضائي الذي لا نمتلكه”. “نحن نعرف ذلك لأننا رأينا قيمة هذه الملاحظات إما عندما يكون لدينا مؤقتًا أو من نماذج أوضحت لنا أنه يمكننا تحسين توقعاتنا وآثارنا الآن إذا كان لدينا نوع معين من البيانات.”

ما إذا كانت NOAA ستتمكن من الاستثمار في مثل هذه المهام الجديدة ، إلا أنها غير مؤكدة لأن الوكالة تواجه تخفيضات واسعة النطاق للميزانية بسبب قرارات إدارة ترامب.

تتزايد تأثيرات الطقس الفضائي على مجتمعنا مع اعتمادنا المتزايد على تقنيات الفضاء. في مدار الأرض المنخفض – منطقة المساحة التي تصل إلى 600 ميل (1000 كيلومتر) – تكافح الأقمار الصناعية أثناء العواصف الشمسية بسبب زيادة السحب في الغلاف الجوي الناجم عن الجزيئات النشطة من الشمس. يمكن أن تفقد الأقمار الصناعية ارتفاعًا كبيرًا خلال هذه الأحداث ، مما يؤدي إلى مناورات الطوارئ لمنعها من التهوية نحو الأرض. هذه المناورة المحمومة بدورها تخلق فوضى تمنع خبراء الوعي الظرفي الفضائي من تقديم تقديرات صحيحة للمسارات والتصادمات المحتملة.

القصص ذات الصلة:

– الولايات المتحدة غير مستعدة لعاصفة شمسية كبيرة ، تجد التمرينات

– لقد مرت سنة واحدة منذ العاصفة الشمسية الأكثر كثافة منذ عقود تم إنشاؤها في جميع أنحاء العالم. ماذا تعلمنا؟

– أثرت عمليات التسريح في إدارة ترامب على خدمة الطقس الفضائية التي تتتبع العواصف الشمسية

وقال سبان: “في مدار الأرض المنخفض ، بسبب أعداد الأقمار الصناعية المتزايدة ، هناك حاجة مزيد من الملاحظات”. “وبالمثل ، هناك حاجة إلى تحسين نماذج التنبؤ لتوفير أوقات زمنية أطول مع أوجه عدم اليقين المرتبطة بها.”

نظرًا لأن الدورة الشمسية الحالية-نمط 11 عامًا في ارتفاع وسقوط النشاط الشمسي-التقطت قوة في أوائل عام 2021 ، فقد حدث ما لا يقل عن حدثين شمسيين تسبب في مشاكل كبيرة في مدار الأرض.

في عام 2022 ، فقدت SpaceX مجموعة من أقمار Starlink التي تم إطلاقها حديثًا حيث لم تستطع المركبة الفضائية رفع مداراتها باستخدام صانعاتها على متنها في الهواء السميك. في مايو 2024 ، تسببت العاصفة الشمسية في غانون ، وهي أقوى عاصفة شمسية منذ عقدين ، على فوضى واسعة النطاق في مدار الأرض المنخفض حيث بدأت الآلاف من الأقمار الصناعية بالمناورة في نفس الوقت لتعويض فقدان الارتفاع.