في مايو 2024، تم إجراء تمرين استثنائي حول الطقس الفضائي للكشف عن مدى جاهزية الولايات المتحدة لمواجهة الأعاصير الشمسية القوية. هذا التمرين، الذي جرى في مختبر الفيزياء التطبيقية بجامعة جونز هوبكنز وموقع وكالة إدارة الطوارئ الفيدرالية في دنفر، كشف عن عدد من نقاط الضعف في التحضيرات الحالية.
ما هي الأعاصير الشمسية؟
الأعاصير الشمسية هي ظواهر تحدث نتيجة لانفجارات هائلة من البلازما المغناطيسية من الغلاف الجوي الشمسي العلوي، وتُعرف باسم الانبعاثات الكتلية الإكليلية (CMEs). عندما تصل هذه الانبعاثات إلى الأرض، يمكن أن تؤدي إلى اضطرابات في المجال المغناطيسي للأرض وتؤثر على الغلاف الجوي العلوي.
قد تسبب هذه التفاعلات عواصف مغناطيسية أرضية يمكن أن تعطل شبكات الكهرباء، وتؤثر على إشارات الأقمار الصناعية، وتعرض رواد الفضاء لجرعات عالية من الإشعاع. رغم أن الأعاصير الشمسية القوية تحدث مرة كل بضعة عقود، إلا أن تأثيراتها على المجتمع المعتمد على التكنولوجيا يمكن أن تكون كارثية.
نتائج التمرين
أظهر التمرين الذي نظمه مركز أبحاث الطقس الفضائي وعمليات المجلس الوطني للعلوم والتكنولوجيا أن هناك نقصاً في بروتوكولات الاتصال وقياسات كافية من الفضاء والأرض، مما يعرقل الاستجابة الفعالة لمثل هذه الحوادث. المشاركون في التمرين أدركوا أن قيود التنبؤ الحالية تجعل من الصعب اتخاذ قرارات دقيقة واستباقية.
تضمن السيناريو الافتراضي للتمرين عام 2028، حيث كانت مهمة ناسا أرتيميس 4 في مدار حول القمر. في هذا السيناريو، ظهرت بقعة شمسية عملاقة على سطح الشمس وأرسلت عدة انفجارات شمسية نحو الأرض.
التحديات التقنية
أحد أكبر التحديات التي واجهها المشاركون هو معرفة أن تأثيرات الانبعاثات تعتمد على اتجاه المجال المغناطيسي في البلازما الحاملة لها. يُعرف هذا الاتجاه فقط قبل 30 دقيقة من وصول الانبعاثات إلى الأرض، عندما تمر عبر نقطة لاغرانج الأولى بين الشمس والأرض.
من أجل تحسين القدرة على التنبؤ بالأحداث وتعزيز جمع البيانات في الوقت الحقيقي، أوصى التقرير بضرورة نشر المزيد من الأقمار الصناعية.
الآثار المترتبة على القطاعات المختلفة
في السيناريو الافتراضي، أدت الانفجارات القوية إلى انقطاعات واسعة في الطاقة، وتعطيل الاتصالات عبر الأقمار الصناعية والراديو، وتدهور خدمات تحديد المواقع والملاحة وتوقيت GPS. في حالة حدوث مثل هذا السيناريو في الواقع، ستتضرر عدة قطاعات بشكل كبير، بما في ذلك الطيران وعمليات الطوارئ والرعاية الصحية، حيث ستحتاج المستشفيات للاعتماد على مولدات الطاقة الاحتياطية لعدة أيام.
في الفضاء، انحرفت الأقمار الصناعية عن مساراتها بسبب التغيرات في كثافة الهواء الناجمة عن التسخين المفاجئ، مما جعل تعقبها وتحديد مخاطر الاصطدام أمراً صعباً.
الخاتمة
أظهر التمرين أهمية وضع قوالب اتصال ورسائل للتعامل مع مثل هذه الكوارث الطبيعية، مثل الأعاصير. اتفق المشاركون على ضرورة تعاون الجهات الحكومية لإعداد خطط استجابة فعالة لمواجهة الطقس الفضائي. مع وصول الدورة الشمسية الحالية إلى ذروتها، يتعين على العلماء الاستعداد لمزيد من الأحداث الشمسية الحادة في السنوات القادمة.
