Исследователи из Университета Суррея отмечают, что во время крупной солнечной бури в ноябре 2025 года показатели радиации на больших высотах почти в десять раз превысили норму.
Они также изучили гораздо более мощное солнечное событие в феврале 1956 года. Исследователи подсчитали, что событие сопоставимой мощности могло бы подвергнуть пассажиров воздействию радиации, эквивалентной примерно годовой норме космического излучения, связанного с полетами.
Для авиакомпаний воздействие на бортовую электронику может создать дополнительные эксплуатационные проблемы, помимо риска облучения пассажиров и экипажа.
Высокоэнергетические частицы могут вызывать однократные сбои (SEU), также известные как «переключения битов». Излучение может изменять состояние электронных цепей, влияя на работу компьютера или повреждая данные.
В руководстве ИКАО по космической погоде отмечается, что полупроводниковая авионика может выйти из строя во время солнечной радиации, и что единичный сбой может привести к перезагрузке компьютерной системы.
В конструкции самолетов предусмотрены резервные и отказоустойчивые системы для应对 отдельных неисправностей. Однако исследователи предупреждают, что экстремальное радиационное событие может значительно увеличить частоту одиночных сбоев.
Исследование, проведенное в Суррее, показывает, что частота таких событий может возрасти с нескольких в час в нормальных условиях до тысяч во время экстремальных явлений космической погоды. Это может усилить нагрузку на существующие системы защиты.
Риск становится критическим, поскольку современные самолеты все больше зависят от сложных электронных систем на основе полупроводников.
« Недавний случай приостановки эксплуатации самолетов Airbus A320, связанный с космическим излучением, показывает, что космическая погода — это не теоретический риск; она уже влияет на авиацию», — сказал доктор Фан Лэй, старший научный сотрудник Космического центра Суррея и ведущий автор исследования.
«По мере того как системы самолетов становятся все более совершенными и все больше зависят от электроники, понимание и подготовка к подобным событиям будут иметь решающее значение для обеспечения безопасности полетов».
Информация о космической погоде уже поступает в авиакомпании, экипажи самолетов и организации, занимающиеся управлением воздушным движением.
В ноябре 2019 года ИКАО запустила глобальную службу информации о космической погоде. Специализированные центры круглосуточно отслеживают солнечную активность и выпускают предупреждения, когда условия могут повлиять на высокочастотную связь, навигацию и наблюдение с помощью GNSS, а также на уровень радиации на борту летательных аппаратов.
Команда из Суррея предлагает создать систему, более адаптированную для авиации, которая позволит преобразовывать данные радиационных измерений в оперативные решения.
«Шкала атмосферного излучения была необходима уже давно, поскольку существующие системы оповещения, основанные на событиях с участием низкоэнергетических протонов, дают как минимум десять ложных срабатываний на каждое истинное», — сказал профессор Клайв Дайер, приглашенный профессор Космического центра Суррея и соавтор исследования.
Предложенная шкала атмосферного излучения позволит связать события с потенциальными мерами реагирования в зависимости от их тяжести, что даст операторам возможность принимать более обоснованные и соразмерные решения.
«Мы ввели более понятную, специально разработанную для авиации шкалу радиационного облучения, чтобы помочь принимать более обоснованные решения в авиации и оперативно принимать меры для защиты пассажиров, экипажа и критически важных бортовых систем», — сказал профессор Райден.
Для пассажиров перспектива отмены рейсов из-за солнечной активности остается маловероятной. Экстремальные солнечные вспышки, способные вызвать самые серьезные последствия для авиации, случаются редко. Но последствия могут быть настолько значительными, что исследователи считают, что авиакомпании и регулирующие органы должны подготовиться к ним еще до того, как произойдет следующее крупное событие.
Новое исследование, проведенное под руководством Университета Суррея, изучило, что происходит, когда необычайно мощные выбросы энергетических частиц с Солнца достигают атмосферы. Ученые предупреждают, что космическая погода представляет большую опасность для авиации, чем это полностью учитывают существующие процедуры. Результаты их исследования были опубликованы в журнале « Journal of Space Weather and Space Climate».
Исследователи обнаружили, что экстремальные явления могут резко повысить уровень радиации на обычных крейсерских высотах и создавать помехи для электроники самолета.
Риск не означает, что обычная солнечная вспышка, скорее всего, приведет к закрытию аэропортов. Приостановка полетов была бы крайней мерой в ответ на редкое событие. Однако исследователи утверждают, что авиакомпаниям необходимы более четкие критерии для принятия решений о перенаправлении рейсов, снижении или оставлении самолетов на земле.
Коммерческие самолеты обычно летают на высоте около 8-14 км над Землей, где пассажиры и экипаж получают больше космического излучения, чем люди на земле.
Атмосфера и магнитное поле Земли обеспечивают существенную защиту. Однако эта защита становится менее эффективной на больших высотах и по направлению к полюсам.
Мощное солнечное событие может привести к проникновению высокоэнергетических частиц в атмосферу, увеличивая радиацию на высоте.