در گفت وگو با پی اچ پی و جی كوئری مطرح شد

اثرات فعالیتهای خورشیدی بر سیستم های الکتریکی و مخابراتی زمین

اثرات فعالیتهای خورشیدی بر سیستم های الکتریکی و مخابراتی زمین

دانشیار گروه فیزیک فضا(متخصص پلاسمای فضایی) دانشگاه تهران با بیان اینکه فعالیتهای شدید مغناطیسی خورشید و فوران های عظیم همراه آن سیستم هایی با ماهیت الکتریکی، الکترونیکی، رسانایی الکتریکی، مخابراتی و انتشار امواج الکترومغناطیسی در سطح زمین را تحت تاثیر قرار می دهد، اظهار داشت: خورشید به طور مداوم ذرات آبستن الکتریکی به طور عمده الکترون ها و پروتون ها را تحت عنوان باد خورشیدی در فضای میان سیاره ای گسیل می کند.


دکتر محمدجواد کلائی، رئیس بخش تحقیقاتی فیزیک خورشیدی و نجوم دانشگاه تهران در گفت و گو با ایسنا اظهار کرد: اما این فعالیت ها(بادهای خورشیدی و گسیل ذرات آبستن الکتریکی به طور عمده الکترون و پروتون) با یک نرخ و شدت ثابت صورت نمی گیرد و بعضاً شاهد کارهای شدید از خورشید هستیم که به طور معمول با کارهای مغناطیسی شدید و فوران های عظیم هم راه است.
وی با اشاره به اینکه جامعه امروز بشر به شدت به سیستم های فناورانه پیشرفته مانند مخابرات و ناوبری اغلب در فضا وابسته هستند، اضافه کرد: بدین جهت بررسی شرایط و تغییرات در فضایی که این ماهواره ها به دور زمین می گردند، مهمست و همواره این پرسش به اذهان متبادر می شود که آیا تأثیراتی بر چنین سیستم هایی وجود دارد یا خیر؟ ما از اختلالات ژئومغناطیسی در این زمینه صحبت می نماییم.
ماهواره ها و شبکه های برق در سطح زمین سیستم های مستعد اختلالات ژئومغناطیسی فضا
دانشیار گروه فیزیک فضا دانشگاه تهران اظهار داشت: ماهواره ها و شبکه های برق روی زمین سیستم های مستعد اختلالات ژئومغناطیسی هستند، این اختلالات توسط نزدیک ترین ستاره به ما، یعنی خورشید، ایجاد می شود. به صورت کلی پذیرفته شده است که اصطلاح اقلیم فضایی به شرایط متغیر زمانی در محیط فضا اشاره دارد که ممکنست بر سیستم های تکنولوژیکی مبتنی بر فضا یا زمین تاثیر بگذارد.
دکتر کلائی با اشاره به اینکه فوران های عظیم خورشیدی مقادیر فراوانی ذرات پرانرژی را در فضای میان سیاره ای پرتاب می کنند، اشاره کرد: از آنجا که این ذرات آبستن ماهیت الکتریکی دارند و جریان باد خورشیدی حامل میدان مغناطیسی است، طبیعی است که انتظار داشته باشیم سیستم هایی با ماهیت الکتریکی، الکترونیکی، رسانایی الکتریکی، مخابراتی و انتشار امواج الکترومغناطیسی را تحت تاثیر قرار دهد.
وی با اشاره به اینکه حوزه فیزیک خورشیدی و رابطه «خورشید – زمین» که حالا اقلیم فضایی(یا آب و هوای فضایی) نامیده می شود، به سرعت درحال تکامل است، اضافه کرد: اقلیم فضایی به خودی خود در سالهای قبل توجه بیشتری را به خود جلب کرده است، چون جامعه بشری بیشتر از پیش به ماهواره هایی وابسته شده اند که در مقابل شرایط مختلف فضا صدمه پذیر هستند.
رئیس بخش تحقیقاتی فیزیک خورشیدی و نجوم دانشگاه تهران اشاره کرد: خلاصه اینکه کارهای خورشیدی به طور مستقیم و غیر مستقیم می تواند سبب اختلال و صدمه در این قبیل سیستم ها شود.
صدمه به خطوط جهانی اینترنت بر اثر تغییرات نرخ یونیزاسیون یونسفر ناشی از کارهای شدید خورشید
دکتر کلائی توضیح داد: منظور از تاثیر مستقیم این است که سیستم مستقیماً در معرض و برخورد قرار گیرند مانند کاوشگرها، سفینه های فضایی، ماهواره ها و منظور از غیرمستقیم این است که بواسطه تغییراتی که در محیط به سبب این فعالیت ها صورت گرفته تحت تاثیر واقع می شوند، بعنوان نمونه تغییراتی که در «مگنتوسفر» و «یونسفر» بر اثر کارهای شدید خورشید صورت می گیرد، می تواند سبب تغییراتی در پیکربندی مگنتوسفر، قدرت میدان مغناطیسی، تغییرات در نرخ یونیزاسیون یونسفر و تغییرات در جریان های الکتریکی جوّ شود.
وی ادامه داد: این تغییرات در فضا و جوّ سبب تغییرات در سیستم های ناوبری، مخابراتی، سیستم های موقعیت یاب جهانی و خطوط نیرو می شود. همینطور جریان های القایی که در زمین ایجاد می شود، می تواند به آسیب به خطوط لوله و همینطور خطوط جهانی اینترنت منجر شود.




شماری از سیستم هایی که تحت تأثیر کارهای خورشیدی قرار می گیرند
راه اندازی رصدخانه های فضایی برای کسب اطلاعات دقیق از کارهای خورشیدی
دانشیار گروه فیزیک فضا دانشگاه تهران با اشاره به اینکه دانشمندان برای به حداقل رساندن اثرات تخریبی طوفان های مغناطیسی در دو زمینه فعالیت می نمایند، اظهار داشت: نخست در حوزه تکنولوژی و حفاظت کردن سیستم، بدین معنا که باتوجه به فیزیک این اثرات، می کوشند مواد و تکنیک هایی را به کار برند که نقش محافظتی را داشته باشد، در این میان متخصصان فیزیک فضا با همکاری متخصصین فیزیک سطح و مواد می توانند نقش ایفا کنند.
دکتر کلائی برنامه دوم را پیش بینی این وقایع دانست که هم اکنون شمار فراوانی محقق و دانشمند دراین زمینه مشغول تحقیق هستند و اشاره کرد: برای این منظور به اطلاعات رصدی دقیق از کارهای خورشیدی نیاز است، در همین راستا مشاهده می کنید که علاوه بر رصدخانه های زمینی، در سالهای اخیر کاوشگرها و رصدخانه های فضایی گوناگونی برای زیر نظر گرفتن کارهای خورشیدی و مطالعه فرآیندهای فیزیکی آن همچون در رابطه با میدان مغناطیسی و فوران های خورشیدی، به فضا پرتاب شده اند.
وی توضیح داد: دانشمندان با بهره گیری از داده های رصدی می کوشند مدل هایی عرضه کنند که بتواند هر چه بهتر این وقایع را پیش بینی نماید و نتایج بدست آمده را در اختیار ارگان های مربوطه قرار دهند تا تمهیدات لازم بعمل آید.
دانشیار گروه فیزیک فضا دانشگاه تهران اضافه کرد: بعنوان نمونه اطلاعات در اختیار ارگان های ناوبری همچون فرودگاه ها قرار می گیرد که در فلان روز یا ساعت سیستم های ناوبری و یا ارتباط بین برج مراقبت و هواپیماها مختل خواهد بود و ارگان مربوطه برنامه های پرواز را باتوجه به این اطلاعات تنظیم می کند. بعنوان یک نتیجه اینکه شرط اول و لازم، شناخت محیط فضایی است.


تأثیر سوء کارهای شدید خورشیدی بر روی موجودات زنده همچون انسان
دکتر کلائی اشاره کرد: در کارهای شدید خورشیدی علاوه بر تغییراتی که در انرژی و چگالی ذرات آبستن صورت می گیرد، تغییرات در شدت تابش امواج الکترومغناطیسی همچون فوتون های اشعه ماوراءبنفش و اشعه ایکس هم صورت می گیرد. این تابش ها نه فقط می تواند برای موجودات زنده همچون انسان اثر سوء داشته باشد(تأثیر بر روی پوست، چشم، سیستم ایمنی بدن، دی ان ای و ژنتیک) بلکه بر روی میزان یونیزاسیون جوّ یا همان لایه یونسفر تاثیر مستقیم دارد، علاوه بر آن بر روی شیمی جوّ همچون لایه ازون تاثیر می گذارد.
وی با اشاره به اینکه جوّ دارای لایه های مختلفی است و لایه «ترموسفر» از لایه های فوقانی آن شمرده می شود، اظهار داشت: این لایه مستقیماً تحت تاثیر فوتون های یونیزه کننده و فرآیندهای «مگنتوسفری» است، اثرات این فوتون ها و ذرات آبستن الکتریکی می تواند به فرآیندهای شیمیایی همچون تجزیه مولکول ها و هم گرمایش منجر شود.
رئیس بخش تحقیقاتی فیزیک خورشیدی و نجوم دانشگاه تهران، اشاره کرد: در نتیجه طبیعی است سیستم زیستی هم جدا از سیستم زمین خورشید نیست و مستقیم و یا غیرمستقیم می تواند تحت تاثیر واقع شود. شاخه ها و سیستم هایی چون فضاپیما و هواپیما، سیستم های ارتباطی، شبکه های توزیع برق و خطوط لوله، اکتشاف نفت و مواد معدنی، خطرات سلامتی انسان و تاثیر اقلیم فضایی بر تغییرات آب و هوا به شدت به اقلیم فضایی وابسته هستند.
امید دانشمندان به استفاده از انرژی های الکترومغناطیسی اقلیم فضایی در جهت سفرهای فضایی و تولید انرژی
دکتر کلائی در پاسخ به این پرسش که آیا می توان در آینده از این تغییرات استفاده بهینه کرد، تصریح کرد: شکی نیست که دانشمندان با شناخت بهتر محیط و فرایندهای فیزیکی در آینده بشر به چنین استفاده هایی دست یابند و بتوانند آنرا کنترل و مورد بهره برداری قرار دهند. ممکنست در آینده از بادهای میان سیاره ای یا میان ستاره ای، انرژی های الکترومغناطیسی موجود در فضا در جهت سفرهای فضایی، تولید انرژی یا ایجاد نیروی پیشران استفاده شود، باید به یاد داشته باشیم که علم، قدرت فکر و خلاقیت انسان هیچگاه متوقف نمی گردد.
وی ادامه داد: باید توجه گردد که کارهای خورشیدی جنبه ها و اشکال متفاوتی دارد. یکی از اصلی ترین آنها مربوط می شود به شمار لکه های خورشیدی که به صورتی نشان دهنده فعالیت آن و تغییرات میدان مغناطیسی در محل آن هاست. این نوع فعالیت طی یک دوره حدودا ۱۱ ساله تغییر می کند که حدودا در سال ۲۰۲۰ در کمینه خودش بوده و هم اکنون بتدریج رو به افزایش است و پیش بینی می شود در سال ۲۰۲۵ به بیشینه خودش نزدیک شود. لازم بذکر است این الزاما بدان معنا نیست که در زمان کمینه فوران های شدید رخ نمی دهد.



متوسط ماهانه تعداد لکه های خورشیدی. خط ممتد قرمز پیش بینی این تعداد را نشان میدهد (NOAA)
دانشیار گروه فیزیک فضا دانشگاه تهران اشاره کرد: اهمیت این علم (فیزیک فضا) چه از نظر تأثیرات و چه از نظر کاربردی در سطح جهانی مطرح است و نظر مسئولان جهت ایجاد و گسترش این علم و تأمین دستگاه های سنجش مربوطه را برای کشورمان خواستارم.



1401/02/16
12:05:09
5.0 / 5
411
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۷ بعلاوه ۴