ఈ శతాబ్దంలో నమోదైన అత్యంత తీవ్రమైన సౌర తుఫానులో వ్యోమగాములు అధిక రేడియేషన్‌ను ఎదుర్కొంటున్నారు

21వ శతాబ్దపు అత్యంత తీవ్రమైన సోలార్ రేడియేషన్ తుఫాను వల్ల భూమి యొక్క కక్ష్య వాతావరణం దెబ్బతింటోంది. సౌర ప్రోటాన్‌ల ప్రవాహం అసాధారణ స్థాయికి చేరుకుంది, ఇది 30,000 పార్టికల్ ఫ్లక్స్ యూనిట్‌లను (pfu) మించిపోయింది, ఇది S5 వరకు జరిగే స్కేల్‌లో ఈవెంట్‌ను S4గా వర్గీకరించడానికి స్పేస్ ఏజెన్సీలను దారితీసింది. ఈ దృగ్విషయం, ఇటీవలి సౌర మంటల శ్రేణి ద్వారా ప్రేరేపించబడింది, అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రం (ISS)లోని వ్యోమగాములను గణనీయంగా అధిక మోతాదులో రేడియేషన్‌కు గురి చేస్తుంది, తక్షణ భద్రతా ప్రోటోకాల్‌ల క్రియాశీలత అవసరం.

ఈ సంఘటన X1.9 క్లాస్ ఫ్లేర్‌తో సహా శక్తివంతమైన సౌర మంటతో ప్రేరేపించబడింది, ఇది మన గ్రహం వైపు అధిక-శక్తి కణాల భారీ పరిమాణాన్ని వేగవంతం చేసింది. ISS సిబ్బంది అప్రమత్తంగా ఉన్నప్పటికీ, భూ ఉపరితలంపై జనాభాకు ఎలాంటి ప్రమాదం లేదని నిపుణులు నిర్ధారించారు. గ్రహం యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం మరియు వాతావరణం అందించే సహజ రక్షణ ఈ ప్రమాదకరమైన కణాల వ్యాప్తిని పూర్తిగా నిరోధించేంత దృఢమైనది.

NASA మరియు Roscosmosతో సహా ప్రపంచవ్యాప్తంగా ఉన్న అంతరిక్ష ఏజెన్సీలు సిబ్బంది భద్రత మరియు అంతరిక్ష వ్యవస్థల సమగ్రతను నిర్ధారించడానికి పరిస్థితిని నిరంతరం పర్యవేక్షిస్తున్నాయి. దృగ్విషయం యొక్క తీవ్రత రెండు దశాబ్దాలకు పైగా నమోదైంది, ఇది 2000ల ప్రారంభం నుండి మునుపటి సౌర చక్రాలలో గమనించిన అన్ని శిఖరాలను అధిగమించింది, ఇది గొప్ప శాస్త్రీయ మరియు కార్యాచరణ ఆసక్తిని కలిగిస్తుంది.

S4 రేటింగ్ అంటే ఏమిటి?

US నేషనల్ ఓషియానిక్ అండ్ అట్మాస్ఫియరిక్ అడ్మినిస్ట్రేషన్ (NOAA) రేడియేషన్ తుఫాను స్కేల్‌పై S4 రేటింగ్ “తీవ్రమైన” తీవ్రతను సూచిస్తుంది. 10 మెగాఎలెక్ట్రాన్‌వోల్ట్‌ల (MeV) కంటే ఎక్కువ శక్తి కలిగిన ప్రోటాన్‌ల ప్రవాహం 10,000 pfu కంటే ఎక్కువగా ఉన్నప్పుడు ఈ స్థాయి ప్రేరేపించబడుతుంది. ప్రస్తుత ఈవెంట్, 30,000 pfu మార్కును అధిగమించి, ఈ వర్గంలో స్థిరంగా స్థిరపడింది, దానితో పాటు అంతరిక్ష కార్యకలాపాలకు అనేక ముఖ్యమైన చిక్కులను తెచ్చిపెట్టింది. వ్యోమగాములకు, ప్రత్యేకించి ఎక్స్‌ట్రావెహిక్యులర్ యాక్టివిటీస్ (EVAలు) లేదా “స్పేస్‌వాక్‌లు” చేసే వారికి, ఈ మొత్తంలో రేడియేషన్‌కు గురికావడం వల్ల తీవ్రమైన మరియు ఆమోదయోగ్యం కాని జీవసంబంధమైన ప్రమాదం ఏర్పడుతుంది, ఇది సెల్యులార్ దెబ్బతిని మరియు దీర్ఘకాలిక వ్యాధుల ప్రమాదాన్ని పెంచుతుంది. ఈ కారణంగా, S4 హెచ్చరికల సమయంలో స్టేషన్ రక్షణ వెలుపల ఉన్న అన్ని కార్యకలాపాలు వెంటనే రద్దు చేయబడతాయి.

అంతరిక్షంలో మానవులకు జీవసంబంధమైన ప్రమాదాలతో పాటు, S4 స్థాయి కక్ష్యలో సాంకేతికతకు ఒక నిర్దిష్ట ముప్పును సూచిస్తుంది. శక్తివంతమైన కణాల యొక్క తీవ్రమైన బాంబు పేలుడు ఉపగ్రహాలలో ఎలక్ట్రానిక్ వైఫల్యాలను కలిగిస్తుంది, GPS వంటి కమ్యూనికేషన్ మరియు నావిగేషన్ సిస్టమ్‌ల నుండి వాతావరణ మరియు శాస్త్రీయ పరిశోధన ఉపగ్రహాల వరకు ప్రతిదానిని ప్రభావితం చేస్తుంది. ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు “సింగిల్-ఈవెంట్ అప్‌సెట్స్” (SEUలు)తో బాధపడవచ్చు, అవి మెమరీలో డేటా అవినీతి లేదా సోలార్ ప్యానెల్‌లు మరియు సెన్సార్‌లకు శాశ్వత నష్టం. అత్యంత క్లిష్టమైన సిస్టమ్‌లను రక్షించడానికి శాటిలైట్ ఆపరేటర్‌లు తమ పరికరాలను “సేఫ్ మోడ్”లో ఉంచవలసి వస్తుంది, దీని ఫలితంగా ఈ కక్ష్య అవస్థాపనపై ఆధారపడిన సేవలకు తాత్కాలిక అంతరాయాలు ఏర్పడవచ్చు.

అప్రమత్తంగా ఉన్న వ్యోమగాముల కోసం భద్రతా ప్రోటోకాల్‌లు

రేడియేషన్ తుఫాను తీవ్రతతో, అంతర్జాతీయ అంతరిక్ష కేంద్రంలోని ఎక్స్‌పెడిషన్ 74 సిబ్బంది కఠినమైన రక్షణ చర్యలను అనుసరించారు. “రేడియేషన్ షెల్టర్స్” అని పిలువబడే స్టేషన్‌లోని అత్యంత రక్షిత ప్రాంతాలలో ఆశ్రయం పొందడం ప్రధాన మార్గదర్శకం.

ఈ స్థానాలు, జ్వెజ్డా సర్వీస్ మాడ్యూల్ మరియు ISS యొక్క ఇతర కేంద్ర విభాగాలు వంటివి, అధిక-శక్తి కణాలను శోషించడానికి మరియు సిబ్బంది ఎక్స్‌పోజర్‌ను తగ్గించడానికి ప్రత్యేకంగా రూపొందించబడిన పాలిథిలిన్ మరియు అల్యూమినియం వంటి దట్టమైన పదార్థాలతో బలోపేతం చేయబడిన గోడలను కలిగి ఉంటాయి.

ప్రతి సిబ్బంది అందుకున్న రేడియేషన్ డోస్ యొక్క పర్యవేక్షణ తీవ్రతరం చేయబడింది. వ్యక్తిగత డోసిమీటర్‌లు నిరంతరం తనిఖీ చేయబడతాయి మరియు డేటా నిజ సమయంలో హ్యూస్టన్ మరియు మాస్కోలోని మిషన్ కంట్రోల్ సెంటర్‌లకు పంపబడుతుంది, వైద్య బృందాలు పేరుకుపోయిన ఎక్స్‌పోజర్‌ను అంచనా వేయడానికి మరియు వ్యోమగాములను వారి కెరీర్‌ల కోసం ఏర్పాటు చేసిన సురక్షిత పరిమితుల్లో ఉంచడానికి అవసరమైన విధానాలను సర్దుబాటు చేయడానికి అనుమతిస్తుంది.

ఉపగ్రహాలు మరియు నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు ముప్పులో ఉన్నాయి

తీవ్రమైన సౌర వికిరణ సంఘటనల సమయంలో భూమి చుట్టూ తిరిగే ఉపగ్రహాల సముదాయం ముఖ్యంగా హాని కలిగిస్తుంది. ప్రోటాన్ ప్రవాహం పరికరాలలోకి చొచ్చుకుపోతుంది, తాత్కాలిక వైఫల్యాల నుండి శాశ్వత నష్టం వరకు కార్యాచరణ క్రమరాహిత్యాలకు కారణమవుతుంది.

ఎలక్ట్రానిక్ భాగాలు, ముఖ్యంగా మైక్రోప్రాసెసర్‌లు మరియు మెమరీ చిప్‌లు, బిట్ ఎర్రర్‌లను ఎదుర్కొంటాయి, ఇక్కడ కణంపై ఛార్జ్ ట్రాన్సిస్టర్ స్థితిని మారుస్తుంది. ఇది తప్పు కమాండ్‌లకు దారితీయవచ్చు లేదా ఉపగ్రహం యొక్క ఆపరేషన్‌కు కీలకమైన డేటాను కోల్పోవచ్చు.

GPS వంటి గ్లోబల్ నావిగేషన్ సిస్టమ్‌లు సిగ్నల్ ఖచ్చితత్వంలో క్షీణతను అనుభవించవచ్చు. భూమి యొక్క అయానోస్పియర్, సౌర కణాల రాకతో చెదిరిపోతుంది, రేడియో సిగ్నల్స్ యొక్క మార్గాన్ని మార్చగలదు, విమానయానం, లాజిస్టిక్స్ మరియు ఇతర ఆధారిత అనువర్తనాలను ప్రభావితం చేసే స్థాన దోషాలను పరిచయం చేస్తుంది.

టెలివిజన్, ఇంటర్నెట్ మరియు టెలిఫోన్ సేవలలో అంతరాయాలను కలిగించే తుఫాను ద్వారా ఉత్పన్నమయ్యే శబ్దం సిగ్నల్‌లకు అంతరాయం కలిగించే అవకాశం ఉన్నందున కమ్యూనికేషన్ శాటిలైట్ ఆపరేటర్లు కూడా చాలా అప్రమత్తంగా ఉన్నారు. అనేక సందర్భాల్లో, అవసరమైన సేవల కొనసాగింపును నిర్ధారించడానికి బ్యాకప్ సిస్టమ్‌లు సక్రియం చేయబడతాయి.

భూమి యొక్క సహజ రక్షణ ఉపరితల ప్రమాదాలను నివారిస్తుంది

అంతరిక్షంలో జరిగిన సంఘటన యొక్క తీవ్రత ఉన్నప్పటికీ, గ్రహం యొక్క ఉపరితలంపై జీవితం పూర్తిగా సురక్షితంగా ఉంది. భూమి సౌర వికిరణానికి వ్యతిరేకంగా అత్యంత ప్రభావవంతమైన సహజ రక్షణ వ్యవస్థను కలిగి ఉంది, ప్రధానంగా అయస్కాంత క్షేత్రం లేదా మాగ్నెటోస్పియర్ మరియు దట్టమైన వాతావరణంతో కూడి ఉంటుంది.

మాగ్నెటోస్పియర్ ఒక అదృశ్య కవచం వలె పనిచేస్తుంది, సూర్యుని నుండి ప్రయాణించే ప్రోటాన్ల వంటి అధిక శాతం చార్జ్డ్ కణాలను విక్షేపం చేస్తుంది. ఈ క్షేత్రంలోకి చొచ్చుకుపోయేలా నిర్వహించే కణాలు ధ్రువ ప్రాంతాలకు పంపబడతాయి, అక్కడ అవి ఎగువ వాతావరణంతో సంకర్షణ చెందుతాయి మరియు అద్భుతమైన ఉత్తర మరియు దక్షిణ లైట్లను సృష్టిస్తాయి, ఈ రక్షణ ప్రక్రియ యొక్క హానిచేయని దృశ్య ప్రభావం.

చారిత్రక రేడియేషన్ సంఘటనలతో పోలిక

ప్రస్తుత సంఘటన యొక్క పరిమాణాన్ని సందర్భోచితంగా చేయడానికి, దాని గుర్తును వదిలిపెట్టిన చారిత్రాత్మక సౌర తుఫానులతో పోల్చడం సహాయకరంగా ఉంటుంది. 21వ శతాబ్దపు అత్యంత ప్రసిద్ధ ఎపిసోడ్ అక్టోబర్ మరియు నవంబర్ 2003 నాటి “హాలోవీన్ స్టార్మ్స్”, ఇది S4 రేటింగ్‌ను కూడా సాధించింది. ఆ సందర్భంలో, తీవ్రమైన సౌర కార్యకలాపాలు అనేక ఉపగ్రహాలకు నష్టం కలిగించాయి, ధ్రువ మార్గాలను దాటుతున్న విమానాలను తక్కువ ఎత్తులకు మళ్లించవలసి వచ్చింది మరియు స్వీడన్‌లోని మాల్మో నగరంలో బ్లాక్‌అవుట్‌కు కారణమైంది. ప్రస్తుత సంఘటన ఆ కాలం యొక్క తీవ్రతకు పోటీగా ఉంది, ఇది ప్రస్తుత సౌర చక్రం యొక్క బలాన్ని హైలైట్ చేస్తుంది. ఇంకా వెనక్కి తిరిగి చూస్తే, ఆగస్ట్ 1972 నాటి తుఫాను చాలా శక్తివంతమైనది, అపోలో వ్యోమగాములు చంద్రునిపై ఉండి ఉంటే అది ప్రాణాంతకం అయ్యేది. అయితే, విపరీతమైన సంఘటనలకు బంగారు ప్రమాణం 1859 నాటి కారింగ్‌టన్ ఈవెంట్‌గా మిగిలిపోయింది, ఇది ఉష్ణమండల అక్షాంశాల వద్ద కూడా కనిపించే అరోరాలను ఉత్పత్తి చేసింది మరియు విద్యుత్ ప్రవాహాలను ప్రేరేపిస్తుంది కాబట్టి అవి టెలిగ్రాఫ్ స్టేషన్‌లను కాల్చివేస్తాయి, ఎలక్ట్రానిక్స్ మరియు ఎలక్ట్రికల్ గ్రిడ్‌పై మన ఆధునిక ఆధారపడటానికి చాలా కాలం ముందు.

ఇటీవలి సౌర మంటలలో దృగ్విషయం యొక్క మూలం

ఈ రేడియేషన్ తుఫానుకు ప్రత్యక్ష కారణం ముఖ్యంగా చురుకైన సౌర ప్రాంతం, ఇది ఇటీవలి రోజుల్లో వరుస మంటలను ఉత్పత్తి చేసింది. ప్రధాన ట్రిగ్గర్ X-తరగతి విస్ఫోటనం, అత్యంత శక్తివంతమైన వర్గం, ఇది సౌర కరోనా నుండి అపారమైన శక్తిని మరియు పదార్థాన్ని విడుదల చేసింది.

ఈ విస్ఫోటనం ప్రోటాన్‌లను కాంతిని సమీపించే వేగానికి వేగవంతం చేసింది, సూర్యుడు మరియు భూమి మధ్య ఉన్న 150 మిలియన్ కిలోమీటర్ల దూరాన్ని గంటల వ్యవధిలో దాటేలా చేసింది. ఈ వేగవంతమైన రాక సౌర కణ సంఘటనలను వర్గీకరిస్తుంది, ఇది తరచుగా కరోనల్ మాస్ ఎజెక్షన్స్ (CMEలు) రాకకు ముందు ఉంటుంది, ప్లాస్మా మేఘాలు మరింత నెమ్మదిగా ప్రయాణించి కొన్ని రోజుల తర్వాత భూ అయస్కాంత తుఫానులకు కారణమవుతాయి.

అంతరిక్ష సంస్థల ద్వారా నిరంతర నిఘా

అంతరిక్ష వాతావరణ అంచనా మరియు పర్యవేక్షణ అనేది గ్లోబల్, నాన్‌స్టాప్ ఆపరేషన్. NOAA యొక్క GOES సిరీస్ మరియు NASA/ESA యొక్క సోలార్ అండ్ హీలియోస్పిరిక్ అబ్జర్వేటరీ (SOHO) వంటి ఉపగ్రహాలు సూర్యునిపై నిరంతరం నిఘా ఉంచుతాయి, అవి సంభవించినప్పుడు మంటలను గుర్తిస్తాయి మరియు సూచన నమూనాలను అందించే కీలకమైన డేటాను అందిస్తాయి, కక్ష్యలో అంతరిక్ష ఆస్తులు మరియు మానవ జీవితాన్ని రక్షించడానికి ముందస్తు హెచ్చరికలను అనుమతిస్తుంది.