Астрофизики предложили защитить Землю огромным магнитным щитом

Разместив в точке Лагранжа мощный магнитный щит, человечество может заметно сэкономить на потерях от сильных солнечных бурь.

Исследователи из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (США) разработали модель оценки ущерба, который Земля может понести от сильных солнечных бурь. Согласно ей потенциальный ущерб так велик, что имеет смысл создание специальной магнитной защиты, развёртываемой в космосе. С текстом соответствующей работы можно ознакомиться на сервере препринтов Корнельского университета.

Авторы работы отмечают, что максимальный ущерб солнечная вспышка большой силы (подобная Событию Кэррингтона) может нанести электрическим сетям, поскольку ЛЭП высокого напряжения состоят из проводников огромной суммарной длины, а ток, возникающий в проводнике, поперечном линиям магнитного поля, растёт тем больше, чем больше длина проводника. Поэтому такое событие, как солнечная супервспышка, может вывести из строя более 90 процентов ЛЭП на планете, а также используемые ими подстанции. Ущерб от подобных аварий может составлять от 5 до 10 процентов от ВВП.

Максимальный уровень такого ущерба в теории может достигать 100 процентов от современного ВВП. Связано это с быстрым ростом протяжённости электросетей и зависимости техногенной цивилизации от бесперебойного энергоснабжения. К сожалению, авторы забыли проанализировать сходный ущерб от аварий на нефтяных и газовых трубопроводах, также слабо защищённых от солнечных супервспышек. Таким образом, реальный масштаб ущерба может быть заметно выше, чем в их оценке.

Исследователи исходят из того, что даже минимальный сценарий ущерба — пять процентов ВВП мира, или примерно пять триллионов долларов — делает экономически осмысленным создание космического щита для Земли. Они отмечают, что для этого его нужно вынести в точку Лагранжа L1, которая лежит в полутора миллионах километров от Земли. Для удержания искусственных объектов там практически не нужно тратить топливо, поскольку гравитация Солнца и Земли в этой точке уравновешивают друг друга и все попадающие в неё тела могут быть практически неподвижны очень долгое время.

Чтобы создать магнитный щит нужной силы, надо развернуть в L1 кольцо из медного проводника, по которому в случае вспышки распространялся бы ток силой до 22 000 ампер. Минимальный диаметр такого проводника — один сантиметр (иначе он будет перегреваться — и медь расплавится), общая масса — около 100 000 тонн. При вспышке на Солнце в проводнике тёк бы ток, а вокруг проводника — магнитное поле. Авторы оценивают стоимость вывода проводника на орбиту в 100 миллиардов долларов (цена МКС), однако берут при этом цену вывода 1000 долларов за килограмм. Это ниже, чем даже у самых дешёвых существующих ракет-носителей, например Falcon 9 или Falcon Heavy. Такие оптимистичные цифры, видимо, принимаются ими с опорой на ожидаемый прогресс в области многоразовых ракет.

Астрофизики отмечают, что на фоне потерь в размере минимум 5–10 триллионов долларов, которые должна причинить супервспышка на Солнце техногенной цивилизации современного типа, расходы на строительство магнитного щита на орбите не так велики. Кроме того, полагают они, развитые цивилизации у других звёзд могли уже построить такие щиты. По ним их можно обнаружить в момент сильных вспышек у их светил.

У работы есть ряд недостатков. Во-первых, она уравнивает стоимость вывода медного проводника на низкую околоземную орбиту со стоимостью его доставки к точке Лагранжа и сборки там в единую конструкцию. Это некорректно потому, что затраты энергии для этих действий различаются почти вдвое на единицу доставляемого груза. Наконец, сборка в полутора миллионах километров от Земли потребует организации туда пилотируемых экспедиций. Всё это делает стоимость создания магнитного суперщита равной не сотням миллиардов, а триллионам долларов (что, впрочем, всё равно дешевле, чем последствия солнечной супервспышки без такого щита).

Во-вторых, работа делает вывод, что такой щит может быть у внеземных цивилизаций. Между тем, не зная уровня их технологического развития, утверждать этого нельзя. Не исключено, что они владеют методами организации магнитных защитных полей, которые не требуют развёртывания крупных проводящих колец в космосе.

Третьим — и крупнейшим — недостатком работы является неучёт того факта, что массы и тем более возглавляющие их политики ничего не знают о высокой опасности солнечных супервспышек или о том, что они случаются на Земле раз в несколько веков. Поэтому практически невозможно себе представить утверждение финансирования такого проекта в будущем — разумеется, до момента, когда супервспышка произойдёт в действительности и нанесёт земной экономике ущерб в размере до 100 процентов от её современного ВВП. Лишь после этого разумно ожидать выделения финансирования на создание такого щита.