Авторы нового исследования полагают, что геомагнитные бури могут нарушить работу железнодорожной сигнализации, что повлечет за собой возможные несчастные случаи на рельсах. Такие инциденты случаются редко, но нельзя их игнорировать.
Космическая погода, часто обусловленная состоянием Солнца, способна нарушить работу спутников и повлиять на наземные системы. геомагнитные буриСильные возмущения магнитного поля Земли, вызываемые активностью Солнца, включая солнечные вспышки, приводят к неприятным последствиям. геомагнитно-индуцированные токи (ГИК).
Солнечные геомагнитные возмущения вызывают колебания ионосферных и магнитосферных токов, что приводит к вариациям геомагнитного поля у поверхности Земли. Колебания магнитного поля порождают электрический ток. Геомагнитно-индуцированные токи могут вызвать колебания напряжения в электросетях и повредить высоковольтные трансформаторы линий электропередач, иногда приводя к перебоям в подаче электроэнергии. Также эти токи делают уязвимыми нефте- и газопроводы, ускоряя коррозию металла.
Геомагнитная активность может создавать проблемы для железнодорожной автоматики. В Швеции в июле 1982 года во время геомагнитной бури светофоры на путях неожиданно переходили с зеленого на красный и обратно на зеленый. При этом не было обнаружено неисправностей ни у самой системы, ни у поездов на пути. Инженеры полагали, что причиной сбоя стала утечка геомагнитно-индуцированных токов через сеть железнодорожной сигнализации.
Специалисты позже обнаружили всё больше непонятных нарушений работы железнодорожной сигнализации во время сильных геомагнитных всплесков. Это натолкнуло учёных на мысль о возможной зависимости таких отклонений от геомагнитных помех.
Группа учёных во главе с профессором космической физики Джимом Уайлдом из Ланкастерского университета провела исследование. Jim WildПриняла решение изучить вопрос о воздействии геомагнитных бурь на работу железнодорожной автоматики.
Вайлд и его команда провели моделирование двух железных дорог в Великобритании: участка Престон — Ланкастер на Западном побережье и линии Глазго — Эдинбург. На этих линиях применяют почти 50 тысяч рельсовых цепей — электрических цепей с источником питания и нагрузкой, где проводниками тока служат рельсы железнодорожного полотна (так называют непрерывный ряд рельсов, соединенных стыковыми скреплениями или сваркой).
Рельсовые цепи нужны для отслеживания того, свободен участок пути или занят, на перегонах и станциях, а ещё для передачи сигналов с путей к машинистам и между путями.
В период геомагнитных бурь геомагнитно-индуцированные токи создают электрические возмущения в рельсовых нитях, что приводит к неисправности рельсовых цепей и угрожает безопасности движения поездов.
Уайльд полагал, что сбои в системах управления движением поездов могут быть вызваны даже слабыми геомагнитными бурями. Такие ситуации, по его мнению, должны случаться на железнодорожных путях не реже одного раза в несколько десятилетий, а экстремальные события с множеством ложных срабатываний — раз в 100 лет.
В период 11-летнего цикла активности Солнца риски для железнодорожных путей и иной инфраструктуры могут увеличиваться. идетСпециалисты ожидают, что наивысшая точка данного цикла придёт в июле 2025 года.
Конечно, неправильная работа сигналов не всегда представляет опасность. Если из-за геомагнитной бури зеленый сигнал станет красным, поезд просто остановится. Серьезнее другое — если красный сигнал перейдет на зеленый. Это значит, что проезд разрешен, хотя на самом деле это ложно. пояснил Уайл.
Исследователи сосредоточились на Великобритании, но считают, что подобные события могут произойти и в других странах, так как геомагнитным бурям не свойственны границы. В качестве примеров авторы приводят канадский Квебек, где в 1989 году из-за бури электричество отсутствовало девять часов, и шведский Мальмо, где в 2003 году буря вывела из строя трансформатор и оставила город без электроснабжения на час.
Еще один из примеров — так называемое событие КэррингтонаВ 1859 году произошло самое сильное за историю наблюдений явление геомагнитного характера. Этому событию предшествовал сбой в работе телеграфных сетей Европы и Северной Америки.
Европейское космическое агентство, НАСА и другие организации следят за солнечной активностью из-за геомагнитных бурь. Ученые используют спутниковые сети и оповещения для предупреждения о возможных влияниях этих бурь на авиацию, производство, электроэнергию и космонавтику. Железнодорожный сектор пока не входит в этот список.
Результаты исследования опубликованы в журнале Space Weather.