नासा द्वारा पता लगाया गया उच्च तीव्रता वाला सौर तूफान जीपीएस और वैश्विक संचार नेटवर्क को खतरे में डालता है

18 जनवरी को सूर्य की सतह पर बड़े पैमाने पर विस्फोट का पता चला, जिससे संयुक्त राज्य अमेरिका के राष्ट्रीय महासागरीय और वायुमंडलीय प्रशासन (एनओएए) द्वारा एक वैश्विक चेतावनी जारी की गई। इस घटना को कोरोनल मास इजेक्शन (सीएमई) के रूप में वर्गीकृत किया गया है और पृथ्वी पर इसके सीधे प्रभाव की संभावना के कारण दुनिया भर की अंतरिक्ष एजेंसियों द्वारा इसकी कड़ी निगरानी की जा रही है।

ऊर्जावान कणों और प्लाज्मा का बादल अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा करता है और, अंतरिक्ष मौसम पूर्वानुमान केंद्र की भविष्यवाणियों के अनुसार, अगले कुछ घंटों में हमारे ग्रह के चुंबकीय क्षेत्र तक पहुंच जाना चाहिए। मैग्नेटोस्फीयर के साथ इन कणों की परस्पर क्रिया तीव्र तीव्रता के भू-चुंबकीय तूफान को ट्रिगर कर सकती है, जो कई तकनीकी बुनियादी ढांचे के लिए एक वास्तविक खतरा है, जिस पर आधुनिक समाज निर्भर करता है।

घटना की छवियां नासा के सोलर डायनेमिक्स ऑब्ज़र्वेटरी (एसडीओ) द्वारा उच्च रिज़ॉल्यूशन में कैप्चर की गईं, जो लगातार तारे की गतिविधि पर नज़र रखती है। एकत्र किया गया डेटा वैज्ञानिकों के लिए तूफान के प्रक्षेप पथ और तीव्रता का मॉडल तैयार करने के लिए आवश्यक है, जिससे महत्वपूर्ण जानकारी मिलती है ताकि उपग्रह ऑपरेटर, एयरलाइंस और ऊर्जा कंपनियां निवारक कार्रवाई कर सकें।

आधुनिक तकनीक के लिए अदृश्य ख़तरा

भू-चुंबकीय तूफान वैश्विक तकनीकी प्रणालियों की स्थिरता के लिए एक महत्वपूर्ण, फिर भी अदृश्य, जोखिम पैदा करते हैं। जब सौर कणों का बादल पृथ्वी के मैग्नेटोस्फीयर से टकराता है, तो यह चुंबकीय क्षेत्र में तीव्र उतार-चढ़ाव उत्पन्न करता है, जिससे आयनोस्फीयर और जमीन में विद्युत धाराएं प्रेरित होती हैं। यह घटना वही है जो शानदार ध्रुवीय अरोरा बनाती है, लेकिन यह संचार और नेविगेशन नेटवर्क को गंभीर रूप से अस्थिर करने में भी सक्षम है। मुख्य चिंता ग्लोबल पोजिशनिंग सिस्टम (जीपीएस) को लेकर है, जो न केवल स्मार्टफोन पर ऐप्स मैप करने के लिए बल्कि जहाजों और विमानों के सटीक नेविगेशन के लिए भी महत्वपूर्ण हैं।

इन प्रणालियों की भेद्यता आयनमंडल में गड़बड़ी से उत्पन्न होती है, वायुमंडल की वह परत जिसके माध्यम से उपग्रह संकेतों को गुजरना पड़ता है। सौर तूफान के दौरान, यह परत अशांत हो जाती है, जो रेडियो सिग्नलों में देरी कर सकती है, उनका मार्ग बदल सकती है या उन्हें ख़राब कर सकती है, जिसके परिणामस्वरूप स्थिति निर्धारण में ग़लतियाँ हो सकती हैं जो कुछ मीटर से लेकर दसियों किलोमीटर तक हो सकती हैं। जीपीएस के अलावा, वाणिज्यिक विमानन और आपातकालीन सेवाओं द्वारा उपयोग किए जाने वाले उच्च-आवृत्ति रेडियो संचार भी गंभीर व्यवधानों का सामना कर सकते हैं, जिससे महत्वपूर्ण परिचालनों में सुरक्षा से समझौता हो सकता है, खासकर ध्रुवीय क्षेत्रों को पार करने वाले मार्गों पर।

सौर गतिकी वेधशाला क्या है?

नासा की सोलर डायनेमिक्स ऑब्ज़र्वेटरी (एसडीओ) सूर्य का अध्ययन करने और अंतरिक्ष मौसम की भविष्यवाणी करने के लिए मानवता के सबसे महत्वपूर्ण उपकरणों में से एक है। 2010 में लॉन्च किया गया, यह उपग्रह एक भू-समकालिक कक्षा में संचालित होता है जो इसे तारे का निर्बाध दृश्य बनाए रखने, भारी मात्रा में डेटा और बहुत उच्च गुणवत्ता वाली छवियों को पृथ्वी पर प्रसारित करने की अनुमति देता है। इसका मिशन यह जांच करना है कि सौर चुंबकीय क्षेत्र कैसे उत्पन्न और संरचित होता है, और यह चुंबकीय ऊर्जा कैसे परिवर्तित होती है और सौर हवा, फ्लेयर्स और कोरोनल मास इजेक्शन के रूप में हेलियोस्फीयर में जारी की जाती है। उन्नत उपकरणों के एक सूट से सुसज्जित, एसडीओ प्रकाश की कई तरंग दैर्ध्य में सूर्य का निरीक्षण कर सकता है, जिससे सौर वातावरण के विवरण, जैसे कि कोरोना, क्रोमोस्फीयर और फोटोस्फीयर का पता चलता है, जो नग्न आंखों के लिए अदृश्य होगा। यह क्षमता वैज्ञानिकों को जटिल सनस्पॉट जैसे सक्रिय क्षेत्रों की पहचान करने की अनुमति देती है, जो बड़े विस्फोटों के अग्रदूत होते हैं। वेधशाला द्वारा एकत्र किया गया डेटा पूर्वानुमान मॉडल को फीड करने के लिए आवश्यक है जो सीएमई की गति, घनत्व और दिशा की गणना करता है, एक अग्रिम चेतावनी समय प्रदान करता है जो पृथ्वी पर प्रभाव से पहले घंटों से लेकर दिनों तक भिन्न हो सकता है।

पावर ग्रिड कैसे प्रभावित हो सकते हैं

तीव्र भू-चुंबकीय तूफानों से जुड़े सबसे गंभीर जोखिमों में से एक बड़े पैमाने पर विद्युत वितरण नेटवर्क को नुकसान होने की संभावना है।

यह घटना इसलिए घटित होती है क्योंकि पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र में उतार-चढ़ाव से जमीन में कम आवृत्ति वाली विद्युत धाराएं उत्पन्न होती हैं, जिन्हें भू-चुंबकीय रूप से प्रेरित धाराएं (जीआईसी) के रूप में जाना जाता है।

ये धाराएं ग्राउंडिंग बिंदुओं के माध्यम से ट्रांसमिशन नेटवर्क में अपना रास्ता खोज सकती हैं, उच्च-वोल्टेज ट्रांसफार्मर को ओवरलोड कर सकती हैं, जो महत्वपूर्ण सिस्टम घटक हैं।

जीआईसी के प्रवाह से ट्रांसफार्मर कोर अधिक गरम हो सकता है, जिससे स्थायी क्षति हो सकती है और चरम मामलों में, ब्लैकआउट हो सकता है जो क्षति की सीमा और प्रतिस्थापन उपकरण की उपलब्धता के आधार पर घंटों से लेकर हफ्तों तक रह सकता है।

विमानन और अंतरिक्ष संचालन में सुरक्षा प्रोटोकॉल

जोखिमों को कम करने के लिए, सौर तूफान की चेतावनी जारी होते ही सरकारी एजेंसियां ​​और निजी कंपनियां सख्त सुरक्षा प्रोटोकॉल अपनाती हैं।

उदाहरण के लिए, एयरलाइंस को लगातार बुलेटिन मिलते रहते हैं और वे ध्रुवीय मार्गों से उड़ानों को डायवर्ट कर सकती हैं। यह उपाय यात्रियों और चालक दल को विकिरण के उच्च स्तर से बचाता है और उन क्षेत्रों से बचाता है जहां रेडियो संचार पूरी तरह से बाधित हो सकता है।

अंतरिक्ष में, उपग्रह संचालक अपने उपकरणों को शॉर्ट सर्किट से बचाने के लिए गैर-आवश्यक घटकों को बंद करके “सुरक्षित मोड” में डाल सकते हैं। अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर सवार अंतरिक्ष यात्रियों को विकिरण के जोखिम को कम करने के लिए अधिक संरक्षित क्षेत्रों में रहने का निर्देश दिया जाता है।

सौर चक्र और चरम घटनाओं की आवृत्ति

सौर चक्र के रूप में जाने जाने वाले पैटर्न के अनुसार, सूर्य की गतिविधि स्थिर नहीं है, जो लगभग ग्यारह वर्षों तक चलती है। इस अवधि के दौरान, तारा कम गतिविधि (सौर न्यूनतम) और उच्च गतिविधि (सौर अधिकतम) के चरणों के बीच बदलता है, जो कि सनस्पॉट, फ्लेयर्स और सीएमई की संख्या में वृद्धि की विशेषता है।

सूर्य वर्तमान में अपने वर्तमान चक्र के चरम पर पहुंच रहा है, जिसका अर्थ है कि आने वाले वर्षों में हाल ही में निगरानी की गई घटनाएं अधिक बार और संभावित रूप से अधिक तीव्र हो जाएंगी। यह परिदृश्य वैश्विक बुनियादी ढांचे की सुरक्षा के लिए निगरानी प्रौद्योगिकियों और तेजी से सटीक भविष्यवाणी मॉडल में निरंतर निवेश की आवश्यकता को पुष्ट करता है।

निम्न-कक्षा उपग्रहों पर प्रभाव

बड़े इंटरनेट समूहों समेत पृथ्वी की निचली कक्षा (एलईओ) में काम कर रहे हजारों उपग्रहों को सौर तूफानों के दौरान अतिरिक्त जोखिम का सामना करना पड़ता है। ग्रह के ऊपरी वायुमंडल में जमा ऊर्जा इसे गर्म करने और फैलने का कारण बनती है, जिससे उस ऊंचाई पर अवशिष्ट हवा का घनत्व बढ़ जाता है।

इस प्रभाव से उपग्रहों पर वायुमंडलीय खिंचाव बढ़ जाता है, जिससे वे तेजी से ऊंचाई खो देते हैं। क्षतिपूर्ति करने के लिए, ऑपरेटरों को कक्षा सुधार युद्धाभ्यास अधिक बार करना चाहिए, जिससे कीमती ईंधन की खपत होती है और संभावित रूप से उपकरण का जीवन छोटा हो जाता है। ड्रैग बढ़ने से अन्य उपग्रहों या अंतरिक्ष मलबे के साथ टकराव का खतरा भी बढ़ जाता है।

वैश्विक संचार अवसंरचना का लचीलापन

परस्पर संचार बुनियादी ढांचे पर बढ़ती निर्भरता वैश्विक समाज को अंतरिक्ष मौसम की अनिश्चितताओं के प्रति अधिक संवेदनशील बनाती है। उपग्रहों के अलावा, यहां तक ​​कि पनडुब्बी फाइबर ऑप्टिक केबल भी, जो दुनिया के अधिकांश इंटरनेट ट्रैफ़िक को ले जाती है, अप्रत्यक्ष रूप से प्रभावित हो सकती है। जमीन में प्रेरित धाराएं तटीय बिजली उपकरणों को नुकसान पहुंचा सकती हैं जो केबलों के साथ सिग्नल रिपीटर्स को बिजली की आपूर्ति करती हैं, जिससे अंतरमहाद्वीपीय डेटा प्रवाह में महत्वपूर्ण बाधाएं आती हैं।