Távvezetékekkel mérik a geomágneses háborgásokat

A napkitörésekkel a bolygónkhoz elérkező plazma befolyásolja a földi mágneses mezőt, részint ennek is köszönhetőek a sarki fények. Azonban a szép látványosságon túl a jelenséggel meglehetősen kellemetlen mellékhatások is járhatnak, mivel a mágneses háborgás, vagyis a mágneses tér gyors változásai miatt például a távvezetékekben, sőt az csővezetékekben, vasúti sínekben,  is áram indukálódhat, s a nagyobb napkitörések 1-3 nappal akár kiterjedt áramkimaradások is lehetnek. A napkitörések erőssége és az aktuális mágneses erőviszonyok határozzák meg, hogy mennyire nagy területen, s milyen szélességi övet elérve okozhat problémát a jelenség.

Sematikus magyarázat a napkitörések és a geomágneses háborgás miatt indukált áram kapcsán.

Forrás: NASA JPL

A 20. század legjelentősebb ilyen áramkimaradását 1989-ben élték át Kanada területén, amikor egy napkitörést követően nemcsak Floridában is látható sarki fény alakult ki, hanem a kanadai elektromos hálózaton egy kb. 12 órán át tartó, hatalmas területet és 6 millió embert érintő áramszünet is. Québec tartomány egészében megszűnt az áramszolgáltatás, és Montreal komplett működése állt le emiatt a reggeli csúcs idején. Számos kisebb, de hasonló okból bekövetkező áramkimaradás volt már az elmúlt évtizedekben, elektronizált társadalmunk pedig különösen érzékeny ezekre a kimaradásokra. Az USA áramellátás-biztonsági előírásai arra kötelezik az áramszolgáltatókat, hogy a hálózatuk felépítésével az ilyen kimaradások esetén nagyon gyorsan pótolni tudják az áramszünetet szenvedő régió ellátását (az áramkimaradás nemcsak bosszúság, hanem komoly gazdasági veszteség is).

Űrfelvétel mutatja, milyen hatalmas területen sötétült el Kanada 1989-ben, az áramkimaradás miatt.

Forrás: NASA

A mágneses viharok indukálta áram alapvetően a földben alakul ki, ám amennyiben azt nagy ellenállású kőzetek alkotják, az áramfolyam a felszín olyan részeibe kényszerül, amelyekben nem találkozik ellenállással, s szabadon mozoghat, ilyenek a kábelek, csővezetékek. Már az 1970-es években mérték a mágneses háborgás indukálta áramot a sarkvidékek közelében (itt a legnagyobb a hatás, ahogy a sarki fények is zömmel itt észlelhetőek).

A jó vezetőképességű tárgyak azonban egyúttal „antennaként” is használhatóak, amint azt a NASA Goddard Űrközpontjának napfizikusa, Antti Pulkkinen kiötlötte néhány éve. Elsőként néhány egyszerű, kereskedelmi forgalomban kapható, széleskörűen használt fluxgate magnetométert helyezett el Virginia és Ohio állam áramszolgáltatójának néhány nagyfeszültségű távvezetéke alatt, illetve a vezetékektől néhány kilométerre referenciaként. A 3 éve kezdett kísérletsorozat most tovább lép, és még több távvezeték közelében kerülnek ki a magnetométerek, ezúttal Alabama államban. A mérőeszközök adatait egy egyszerű iPad segítségével lehet begyűjteni és elemezni akár terepen is, az ehhez szükséges szoftverfejlesztéseket is a NASA szakemberei végezték. A szoftver segítségével a mérőeszközöket be is lehet állítani, nemcsak az adatok leolvasására alkalmas, de képes automatikus figyelmeztetéseket is küldeni a kezelő személyzetnek a beprogramozott igényeknek megfelelően.

Mivel bolygónk mágneses mezeje egy meglehetősen dinamikus közeg, nem lehet előre megmondani, hogy egy napkitörés hatása pontosan mely területet érint majd károsan. A távvezeték-hálózat olyan, hatalmas méretű mérőhálózat kialakítását teszi lehetővé, amelyen az olcsó és egyszerű eszközök kihelyezésével feltérképezhető a geomágneses háborgások során keletkezett áram terjedése. Az ilyen információk az áramszolgáltatók számára is hatalmas segítséget nyújtanak, mivel látják a leolvasott valós idejű adatokból, hogy mely területet érint az indukált áram, s így tervezhető az, hogy a bekövetkező áramkimaradást honnan lehet pótolni, ezzel megelőzhetőek az 1989-es kanadai nagy áramkimaradáshoz hasonló esetek.

Antti Pulkkinen, aki megkapta a szabadalmi oltalmat az eljárásra, szeretne az egész országot átfogó mérőhálózatot kialakítani, s ehhez maguk az áramszolgáltatók, mint erősen érdekelt felek remélhetőleg üzleti segítséget is nyújtanak majd. A kölcsönös érdekek a tudományos vizsgálatokat is segítik s magukat az áramszolgáltatókat is, így nem kétséges, hogy szükség van az együttműködésre. Az áramszolgáltatók bevonásával a világ legnagyobb mágneses mérőhálózata jöhet létre.

Forrás: Égen – Földön – Föld alatt