Bilim insanları, Dünya'nın manyetik alanını güçlendirmek için devasa bir uzay aracı filosu kullanmayı planlıyor. Space Weather dergisinde yayımlanan araştırmaya göre, bu yöntemle güneş süper fırtınaları Dünya'ya çarpmadan önce zayıflatılabilecek.
The Planetary Society'ye göre projenin temel amacı büyük elektrik şebekesi arızalarını önlemek. Ayrıca küresel GPS kesintilerini, binlerce uydunun tahrip olmasını ve uzun süreli iletişim kesintilerini hafifletmek de hedefleniyor. Ancak geliştirilen bu teknoloji, kuzey ışıklarının (aurora) görsel şölenini potansiyel olarak sönükleştirebilir.
Esasen bir düşünce deneyi olan araştırma, uyduların Dünya'nın manyetosferine gaz bulutları salmasını öneriyor. Bu sayede Güneş'ten gelen yüklü parçacık bulutlarının etkisi yumuşatılacak. Makalenin yazarları "StormWall" adını verdikleri bu konsept için, "İnsanlar Dünya'nın uzay ortamına daha fazla bağımlı hale geldikçe, şiddetli uzay havasından kaynaklanan potansiyel zarar da artmaya devam ediyor." ifadesini kullandı.
Fırtına duvarı nasıl çalışacak?
StormWall projesi, Güneş'ten gelen yüklü parçacık bulutu olan koronal kütle atımının yoluna gaz bulutları salmayı öneriyor. Bu gaz güneş ışığı tarafından iyonize edildiğinde, elektriği ileten plazmaya dönüşecek.
Plazma; katı, sıvı ve gazdan sonra maddenin oldukça enerjik olan dördüncü hali olarak biliniyor. Güneş rüzgarında bulunanlar gibi manyetik ve elektromanyetik alanlara güçlü tepkiler veriyor.
Araştırmacılar, gezegenin dev manyetik kalkanı olan manyetosferdeki plazma yoğunluğunu artırmanın etkili olacağını savunuyor. StormWall sayesinde Dünya'nın manyetik kalkanının bozulması daha zor hale gelebilecek. Bu fikir, büyük jeomanyetik fırtınalar sırasında Dünya'nın üst atmosferinin uzaya oksijen iyonları salmasıyla oluşan doğal süreçten ilham alıyor.
Mayıs 2024'te yaşanan güçlü jeomanyetik fırtınanın simülasyonlarında, altı uzay aracı 14 saat boyunca baryum benzeri bir gaz saldı. Geliştirilen model, fırtına yoğunluğunda büyük düşüşler olduğunu ortaya koydu. Araştırmaya göre, büyük bir jeomanyetik fırtınanın yoğunluğu yüzde 50 veya daha fazla azaltılabiliyor.
Boston Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Makine Mühendisliği Doçenti Brian Walsh araştırma hakkında konuştu. Walsh, "İnsanlar uzaya çıktığından beri, uzay ortamında ne olacağını tahmin etmeye çalışıyoruz." dedi.
Sistemin çalışma mantığını açıklayan Walsh, "Ancak paradigmayı değiştirebilecek bir model geliştirdik. Bu, nehrin taştığını gören köydeki insanlar gibi. Belki bunun ne zaman olacağını tahmin edebilirler ama muhtemelen daha da iyisi bir fırtına duvarı inşa edebilmeleridir. Bizim burada önerdiğimiz şey de tam olarak bu." değerlendirmesini yaptı.
Walsh ve meslektaşları, yüzyılda bir görülen devasa bir jeomanyetik fırtınanın uzayda ve Dünya'da yıkıcı hasara yol açacağını belirtiyor. Sadece elektrik şebekesinde oluşacak maliyetin 2,4 trilyon doları aşacağı tahmin ediliyor.
Tarihteki en büyük jeomanyetik fırtına
StormWall'un hafifletmek üzere tasarlandığı güneş olayına en iyi örnek, 1-2 Eylül 1859'daki Carrington Olayı olarak gösteriliyor. Bir güneş süper fırtınası olan bu olay, kayıtlı tarihteki en şiddetli jeomanyetik fırtınaydı.
Astronom ve astrofotografçı Tom Kerss, o dönem yaşananları anlattı. Kerss, "Panama, Kolombiya, Hawaii ve Karayipler'den aurora raporları geldi." ifadesini kullandı.
Kerss açıklamalarına şu sözlerle devam etti: "Egzotik bir şeye tanık olmak için olağanüstü bir fırsattı, ancak tamamen zararsız da değildi. Telgraf operatörleri elektrik şokları aldı ve kısa süreli bazı yangınlar çıktı."
1859'daki Carrington Olayı, modern elektrik altyapısı kurulmadan hemen önce meydana geldi. Kerrs'e göre bugün bu büyüklükte bir olay, yaygın güç kaybının zincirleme etkileri nedeniyle çok daha zarar verici boyutlara ulaşabilir.
Kuzey ışıklarının parıltısı sönükleşebilir
Auroralar Dünya'nın üst atmosferindeki yüklü parçacıklar ve elektrik akımlarından güç alıyor. Bu nedenle bir jeomanyetik fırtınayı zayıflatmak, kuzey ışıklarının parlaklığını ve menzilini de azaltabilir.
Kerss, "Küresel aurora gözlemlerini tetikleyecek bir olayın bir gün insan eliyle hafifletilebilmesi olağanüstü bir düşünce, ancak böyle bir müdahalenin fizibilitesini araştırmak için geçerli bir argüman var." değerlendirmesini yaptı.
Şiddetli fırtınalar olmadan da bu deneyimin yaşanabileceğini belirten Kerss, "Kuzey ışıklarını İngiltere'ye ve alt 48 eyalete getiren fırtınalar, hafifletilmeyi gerektirecek kadar tehlikeli değil." dedi.
Uygulamadaki zorluklar ve maliyet
Önerilen sistem imkansız olmasa da muazzam miktarda malzeme gerektiriyor. Mayıs 2024 simülasyonunda, uzay aracı yaklaşık 384 ton gaz saldı. Tanklar ve uzay aracı gövdeleri dahil edildiğinde, tam yük yer eşzamanlı yörüngede toplam 436 tonu aşıyor.
Araştırmacılar, bunun mevcut veya yakın gelecekteki ağır yük fırlatma sistemlerinin kapasitesi dahilinde olabileceğini öne sürüyor. Buna rağmen konsept, pratik ve çevresel açıdan büyük sorunlarla karşı karşıya kalıyor.
Yörüngeye bu kadar çok malzeme fırlatmak oldukça pahalı bir işlem olarak görülüyor. Daha da önemlisi bilim insanları, Dünya'nın manyetosferine yüzlerce ton iyonize gaz enjekte etmenin tüm sonuçlarını henüz tam olarak bilmiyor.
Sistemin uygulanabilirliğini sorgulayan Kerss, "Uyduları başka yollarla korumak muhtemelen daha ucuz ve tasarlanması daha kolay bir yöntemdir." ifadesini kullandı.