A napkitörések és a földmágneses viharok hatására a Föld felsőlégkörébe töltött részecskék és plazma sodródik a napszélből. Ezek a kis vagy közepes energiájú részecskék a sugárzási övekben nagy energiára tesznek szert az ott lezajló hullám-részecske kölcsönhatásokban és „csapdába esnek” a földi mágneses térben. Amíg a csapdában vannak, komoly veszélyt jelentenek a műholdak és űreszközök elektronikájára. Nagyon fontos, hogy a kutatók előre tudják jelezni, mennyi ideig tart, amíg ezek a nagyenergiájú részecskék kiszóródnak a csapdából. A mágneses viharok a Nap dinamikája következtében rendszeresen, bár nem szabályos időközönként megtörténnek - derül ki az ELTE közleményéből. 

„A műholdoperátorokat azonban elsősorban nem az érdekli, hogy mikor lesz mágneses vihar és mikor keletkeznek nagyenergiájú részecskék, hanem az, hogy ha már itt a 'baj', az meddig tart: egy óráig, fél napig vagy két napig” – magyarázza Lichtenberger János professzor.  Az adott időintervallumban a műholdakat alapállapotba kell kapcsolni, ilyenkor a hibás műveletek esélye lényegesen alacsonyabb, a kikapcsolt műhold azonban nyilván veszteséges az üzemeltetőknek, ezért a cél a veszteségek minimalizálása: a műhold csak addig maradjon kikapcsolva, amíg az a biztonsága szempontjából feltétlenül szükséges.

A folyamat előrejelzéséhez valós idejű műholdas mérések kellenek – azaz kellenének, mert jelenleg nincs ilyen műhold. „Nemzetközi konzorciumunk éppen ezért földi mérésekre alapozva készít olyan előrejelzéseket, amelyek nem a finom részletekre koncentrálnak, hanem a már említett veszélyes periódusok időtartamát becslik meg sugárzásiöv-modellek segítségével” – teszi hozzá az ELTE professzora.

A sugárzásiöv-modellek kulcsparamétereit földi mérésekből származtatják. Ezekben a mérésekben több évtizedes tapasztalattal rendelkezik az ELTE Geofizikai és Űrtudományi Tanszék Űrkutató Csoportja. Korábban kiépítettek egy olyan globális mérőhálózatot (AWDANet), amelyben a felsőlégkör és a plazmaszféra elektronsűrűséget a villámok által keltett jelek (ún. whistlerek) segítségével mérik. A hálózat olyan természetes eredetű rádiójelek vételére is alkalmas, melyeknek erőssége a sugárzási övek modelljeinek egyik fontos bemeneti paramétere.

A csoport irányítja a korábbi Eötvös Loránd Geofizikai Intézet által létrehozott európai mágneses mérőhálózatot (EMMA), amelynek mérései – más frekvenciatartományban – szintén a sugárzási övek modelljeinek fontos bemeneti paraméterei.

Az említett földi mérőhálózatokat a PLASMON FP7-es pályázatban – amelyet szintén az ELTE koordinált – fejlesztették tovább. A most induló FARBES-projekt célja a plazmaszféra és a sugárzásiöv-modellek operatív alkalmazása az Európai Űrügynökség (ESA) űrbiztonsági programjában.

A FARBES-projekt indulását a Horizon Europe támogatja, a projekt összköltségvetése több mint 850.000 EUR, az ELTE-re eső összeg 242.625 EUR. A projektben részt vesz a francia Office National d'Etudes et de Recherches Aérospatiales, a brit British Antarctic Survey, a Cseh Tudományos Akadémia Felsőlégkörfizikai Intézete, az athéni Nemzeti Egyetem és az észak-amerikai New Mexico Consortium. 

Forrás: Eötvös Loránd Tudományegyetem 

A borítókép illusztráció, forrás: Adobe Stock