Наука Читати оригінал на Newscientist 2 хв читання 3

Сонячні бурі загрожують безпеці поїздів через збої в сигналізації

Дослідження науковців з Lancaster University виявило критичну вразливість залізничної інфраструктури Великої Британії та багатьох інших країн перед екстремальною космічною погодою у 2026 році. Сонячні бурі, що спричиняють збурення магнітного поля Землі, здатні індукувати потужні електричні струми безпосередньо в рейках. Це створює ризик несанкціонованої зміни сигналів світлофорів: критично небезпечне червоне світло може мимовільно перемикатися на зелене, що загрожує катастрофічними зіткненнями швидкісних поїздів. Провідний експерт проекту Cameron Patterson попереджає, що хоча потужні геомагнітні явища стаються приблизно раз на 30 років, сучасні системи керування рухом на основі постійного струму залишаються вразливими до таких аномалій. Окрім систем сигналізації, під серйозною загрозою опиняються силові трансформатори, системи радіозв’язку та супутникова навігація. Вчені закликають залізничних операторів, зокрема Network Rail, розпочати масштабну модернізацію та підготовку до ймовірних збоїв вже зараз, щоб уникнути людських жертв під час наступного піку активності нашого світила.

Я проаналізую візуальний контент зображення (швидкісний поїзд, залізничні колії та стилізоване сонячне випромінювання у небі) та сформулюю описовий alt-text українською мовою. Текст буде складений…
Я проаналізую візуальний контент зображення (швидкісний поїзд, залізничні колії та стилізоване сонячне випромінювання у небі) та сформулюю описовий alt-text українською мовою. Текст буде складений… · Джерело зображення: Newscientist

За даними Newscientist, електричні системи залізниць у багатьох країнах, включно з Великою Британією, залишаються критично вразливими до впливу космічної погоди. Дослідник Cameron Patterson з Lancaster University попереджає, що за найгіршого сценарію потужна сонячна буря може спричинити мимовільну зміну сигналу з червоного на зелений. Це створює пряму загрозу смертельних аварій, оскільки машиністи швидкісних поїздів можуть не встигнути вчасно зреагувати на небезпеку без належного попередження. Наукова спільнота наголошує на важливості підготовки інфраструктури до таких подій уже зараз.

Механізм впливу сонячної активності

Сонце постійно випромінює заряджені частинки та світло, створюючи сонячний вітер, який ми часто бачимо у формі полярного сяйва. Проте під час сонячних штормів викиди маси стають інтенсивнішими, що суттєво деформує магнітне поле Землі. Головна небезпека для наземних систем полягає в тому, що будь-яка зміна магнітного поля індукує небажані електричні струми в провідниках, якими в цьому випадку виступають залізничні рейки. Багато сучасних систем безпеки покладаються на постійний струм, що проходить через секції колії для виявлення присутності поїзда.

Як пояснює Cameron Patterson, коли поїзд проходить певну ділянку, він замикає електричне коло, змінюючи силу струму. Введення додаткових геомагнітно-індукованих струмів у цей процес створює аномалії, які збивають автоматику з пантелику. Це призводить до так званих помилок на небезпечну сторону, коли система помилково повідомляє про вільну колію, хоча вона зайнята іншим потягом. Така технічна несправність є найгіршим кошмаром для диспетчерів залізничного руху.

Ризики для пасажирів та інфраструктури

Хоча випадки прямого впливу сонячних бур на залізницю фіксуються рідко, вони мають документальне підтвердження. Найвідоміший випадок стався у Швеції в липні 1982 року, коли сигнали почали перемикатися через геомагнітні струми. Подібні кореляції також були виявлені під час досліджень у Росії. "Ви повинні пам'ятати, що ці поїзди рухаються на дуже високих швидкостях. Якщо вони не отримають попередження заздалегідь, може бути занадто пізно, щоб уповільнити рух", — зазначає Cameron Patterson, експерт Lancaster University. Окрім прямого ризику зіткнення, існує небезпека для пасажирів, які можуть опинитися заблокованими в поїздах під час відключення електроенергії та самовільно вийти на колії.

  • Вразливість трансформаторів, підключених до високовольтних ліній електропередач.
  • Збої в роботі складних систем нахилу поїздів під час проходження поворотів.
  • Порушення критичного радіозв’язку та супутникової навігації для позиціонування складів.
  • Ризик масштабних відключень електроенергії через перевантаження силових мереж.

Перспективи та заходи безпеки

Частота потужних сонячних бур, здатних викликати такі проблеми, становить приблизно один раз на 30 років. Проте експерти застерігають від ігнорування ризиків події століття, яка може статися будь-якої миті. Наразі науковці Lancaster University активно співпрацюють з організаціями Network Rail та Rail Safety Standards Board у Великій Британії, щоб розробити дієві методи захисту. Необхідно вдосконалити датчики, що використовують магнітні сенсори для підрахунку коліс, хоча їхня стійкість до індукованих струмів ще потребує додаткового вивчення та тестування в реальних польових умовах.

Контекст для України

Для України це дослідження має особливе значення, враховуючи стратегічну роль залізничного сполучення як основного логістичного каналу у 2026 році. Велика частина української залізниці використовує системи сигналізації, які можуть мати аналогічні вразливості до індукованих струмів. Враховуючи частоту атак на енергосистему, додаткові ризики від космічної погоди можуть створити кумулятивний ефект для стабільності перевезень. Співпраця з британськими фахівцями з Lancaster University дозволила б українським інженерам впровадити протоколи захисту для критичних вузлів Укрзалізниці, забезпечуючи безпеку військових та цивільних перевезень у періоди пікової сонячної активності.
Telegram Logo Читайте нас у Telegram: @proscienceandevenmore