SWFO-L1 poleciał. Zmierzch weteranów i świt nowej ery w pogodzie kosmicznej

Dokładnie miesiąc temu, w środę 24 września doszło do udanego startu misji SWFO-L1 (Space Weather Follow On - Lagrange L1), która od przyszłego roku stanie się dla nas jednym z głównych, jeśli nie najważniejszym źródłem detekcji koronalnych wyrzutów masy oraz danych w czasie rzeczywistym dotyczących wiatru słonecznego i jego pola magnetycznego tuż przed dotarciem do Ziemi. Misja SWFO-L1 oznacza nie tylko wymianę starzejącego się sprzętu od lat dostarczającego nam wspomniane dane, ale przede wszystkim nową erę w szybkości pozyskania tego typu informacji, które dla nas jako zorzowych hobbystów mają fundamentalne znaczenie. Oczywiście aktywność słoneczna i pogoda kosmiczna mają wpływ także na inne dziedziny i gałęzie codziennego życia, ale z racji tematyki tego bloga - pozwólcie: skupię się głównie na tych kwestiach, jakie są szczególnie istotne właśnie z naszej perspektywy.

Spis treści:

1. SWFO-L1 pilnie potrzebny od zaraz.

2. SOLAR-1 / SOLAR-2, czyli program Space Weather Next.

3. Instrumenty SWFO-L1.

4. Nowa era transferu i przetworzenia danych.

5. Szansa na ulepszenie modeli.

6. Nie tylko zorze.

7. Podsumowanie.

Zmierzch starych obserwatoriów: SWFO-L1 pilnie potrzebny od zaraz

O punkcie Lagrange'a L1 mogliście tu czytać wielokrotnie i jeszcze nie raz-nie dwa będę o nim wspominał. Tym razem doczekał się on swojego umiejscowienia w nazwie satelity i misji, co poniekąd ułatwia sprawę na ewentualność przyszłych opracowań, odejdzie bowiem konieczność przypominania za każdym razem gdzie znajduje się ten obiekt, w przeciwieństwie do wysłużonych i coraz częściej awaryjnych sond ACE i DSCOVR.

Raz jeszcze więc dla przypomnienia: punkt libracyjny L1 znajduje się w odległości około 1,5 mln km "przed" Ziemią na linii Słońce-Ziemia. Jego unikalne położenie zapewnia nieprzerwany widok na aktywność słoneczną i pozwala na pomiar wiatru słonecznego na około 15 do 60 minut przed tym, jak dotrze on do naszej planety. Ten czas jest zależny oczywiście od prędkości wiatru słonecznego - koronalny wyrzut masy (CME) poruszający się z prędkością 1000 km/sek. po minięciu sondy w punkcie L1 uderzy w Ziemię znacznie szybciej, niż powolny, codzienny wiatr napływający z prędkością 300-350 km/sek.  Ten bufor czasowy jest absolutnie krytyczny. Dla operatorów infrastruktury liczy się on w kontekście łagodzenia zagrożeń; dla nas, amatorów, jest to precyzyjna, ostatnia szansa na dotarcie do odpowiedniego miejsca obserwacyjnego i ustawienie sprzętu lub podejmowanie decyzji o wyruszeniu na zorzowe łowy lub wstrzymaniu się z opuszczaniem ciepłego domu gdy warunki sugerują brak perspektyw na przyzwoitą aktywność geomagnetyczną.

Dla obserwatorów zorzy kluczowa jest tu precyzja i czas reakcji. Wiemy, że prognoza in-situ, zwłaszcza pomiar składowej Bz pola magnetycznego wiatru słonecznego oraz jego prędkości, jest decydująca. Musimy mieć maksymalnie aktualne i czyste dane, aby potwierdzić, że CME dotarł, a międzyplanetarne pole magnetyczne (IMF) skręciło na południe, umożliwiając oczekiwaną przez nas rekoneksję magnetyczną. Historycznie, największym wrogiem prognozowania geomagnetycznego było i pozostaje opóźnienie danych z L1. Im dłużej trwa dotarcie, przetworzenie i dystrybucja informacji z satelity, tym mniejszy margines błędu mieli prognostycy w NOAA/SWPC, a tym samym krótszy czas na reakcję dla amatora zorzy polarnej. Misja SWFO-L1 została zaprojektowana, aby radykalnie rozwiązać ten problem.

 

Wizualizacja położenia SWFO-L1 względem Ziemi i Słońca w punkcie Lagrange'a L1 (bez zachowania skali odległości) i oficjalne logo misji. Credit: NOAA

Obecna architektura monitorowania pogody kosmicznej w punkcie L1 opiera się na satelitach operujących już długo poza ich pierwotnym czasem życia projektowego. Od lat polegamy na obiektach, takich jak ACE (Advanced Composition Explorer) wystrzelony w 1997 roku i SOHO (Solar and Heliospheric Observatory) wystrzelony jeszcze dawniej, w 1995 roku. Pierwotnie były to misje badawcze, ale później zostały one przystosowane do celów operacyjnych, z czego korzystamy do dziś. W roku 2015 dołączył do nich DSCOVR (Deep Space Climate Observatory). Wszyscy ci weterani wyczerpują swoje zasoby, głównie paliwo niezbędne do utrzymania stabilnej orbity wokół L1, a jakby tego było mało coraz częściej doświadczają awarii skutkujących lukami w danych, będących nieuniknionym skutkiem zużywania się sprzętu w tak niesprzyjającym środowisku, w bezpośrednim polu bitwy z wiatrem słonecznym bez otoczenia ochronną tarczą, jaką ma Ziemia.

Ryzyko systemowe wynikające z tego opierania się na starzejących się platformach stworzyło realną lukę w ciągłości danych, która systematycznie ma miejsce coraz częściej. Utrata zdolności pomiarowej w L1, zwłaszcza w najbardziej aktywnych etapach cyklu słonecznego (to akurat w przypadku bieżącego cyklu najpewniej mamy za sobą, ale to nie oznacza finału cyklu), mogłaby skutkować uderzeniami zupełnie nieprzewidzianymi, niemożliwymi do złagodzenia przez operatorów krytycznej infrastruktury. Brak danych wejściowych w czasie rzeczywistym całkowicie usunął by nasz obecny margines ostrzegawczy 15-60 minut - misja SWFO-L1 jest więc polisą, która ma zagwarantować stabilność tych kluczowych danych przynajmniej na najbliższą dekadę.

Start rakiety Falcon 9 z misją SWFO-L1 z 24.09.2025 r. Credit: NASA

Misja SWFO-L1 została zrealizowana jako wspólny lot z inną ważną misją NASA – IMAP (Interstellar Mapping and Acceleration Probe). Początkowa faza projektu była bardzo szczegółowa. Jeszcze w styczniu 2025 roku zakończono ostatnie krytyczne testy, a 17 września, obserwatorium zostało zamknięte w osłonie rakiety. Po przetransportowaniu na platformę startową 21 września, SWFO-L1 został pomyślnie wystrzelony 24 września 2025 roku z Centrum Kosmicznego Kennedy'ego na produkowanej przez SpaceX rakiecie Falcon 9.

Nie oznacza to jednak natychmiastowego rozpoczęcia operacyjnej części misji. Satelita dotrze do L1 w styczniu 2026 roku. Obserwatorium osiągnie tzw. orbitę Lissajous wokół punktu L1 w ponad 3 miesiące od wystrzelenia, podczas których nadal jesteśmy uzależnieni od dotychczasowych, wysłużonych sond. Po zakończeniu fazy uruchomienia, misja oficjalnie przejdzie do fazy operacyjnej, co nastąpi dopiero w połowie 2026 roku. Nie prędko więc doczekamy się danych w czasie rzeczywistym, zatem miejmy nadzieję, że do tej pory weterani wśród wśród sond pogody kosmicznej, na których się opieramy, nie zawiodą - choć działają już o wiele dłużej, niż planowano.

Jeśli chodzi o trwałość, SWFO-L1 jest zaprojektowany z 5-letnim minimalnym czasem misji, ale został wyposażony w zapasy paliwa pozwalające na 10 lat ciągłej pracy. Ta perspektywa długoterminowa jest kluczowa, gdyż zapewnia stabilność monitorowania przez okres co najmniej jednego pełnego cyklu słonecznego, pokrywając zarówno sporą wciąż część bieżącego, 25. cyklu słonecznego i około pierwszą połowę 26. cyklu. Nie rozwiązuje to jednak kwestii dalszej części następnego cyklu, skąd konieczność myślenia już dziś o następcy, który w razie potrzeby mógłby zostać wystrzelony w odpowiednim czasie. Niestety harmonogram startu i operacyjnej części misji jest tak niefortunnie skorelowany z przebiegiem cykli słonecznych, że w czarnym scenariuszu użyteczność SWFO-L1 mogłaby dobiec końca mniej więcej na czas maksimum aktywności słonecznej podczas kolejnego cyklu.

SOLAR-1 & SOLAR-2, czyli program Space Weather Next

SWFO-L1 to historyczny krok dla NOAA. Jest to pierwszy satelita tej agencji, który został specjalnie zaprojektowany i w pełni dedykowany ciągłym, operacyjnym obserwacjom pogody kosmicznej. To radykalna zmiana w stosunku do poprzednich rozwiązań, które polegały jedynie na modyfikowaniu lub rozszerzaniu misji badawczych na potrzeby operacyjne. Po pomyślnym osiągnięciu punktu L1, oraz po gruntownej kontroli i walidacji instrumentów, satelita zostanie oficjalnie przemianowany na SOLAR-1 (od Space Weather Observations at L1 to Advance Readiness) - co w dosłownym tłumaczeniu moglibyśmy przełożyć na "Obserwacje pogody kosmicznej w punkcie L1 dla zaawansowanej gotowości". Ta nazwa podkreśla jego priorytetowy, operacyjny charakter, właśnie mający na celu przyspieszenie gotowości na zjawiska kosmiczne.

Wizja artystyczna obserwacji Słońca przez SWFO-L1 przy uderzeniu koronalnego wyrzutu masy. Credit: NASA Goddard Scientific Visualization Studio

Misja ta stanowi pierwszą część długoterminowej, strategicznej inicjatywy NOAA znanej jako program Space Weather Next. Ma on na celu budowę zaplecza i ciągłości obserwacji. Po SOLAR-1, program przewiduje wystrzelenie misji SOLAR-2 oraz innych satelitów w kolejnych latach, co ma zapewnić nie tylko nieprzerwaną, ale też rozszerzoną zdolność monitorowania. Inwestycja w program Space Weather Next i dedykowane satelity operacyjne docelowo oznacza próbę podniesienia prognozowania pogody kosmicznej do rangi równorzędnej z prognozowaniem pogody ziemskiej.

To z kolei przekładać się ma na standaryzację danych, dedykowaną obsługę naziemną i gwarancję szybkiego udostępniania danych publicznych za pośrednictwem SWPC i NCEI (National Centers for Environmental Information). Ostatecznie, profesjonalizacja monitorowania oznacza większą pewność i lepsze narzędzia dla każdego użytkownika końcowego - niezależnie czy będzie mowa o przeciętnym miłośniku obserwacji zorzy polarnej, czy operatorach sieci energetycznych lub komunikacyjnych tak samo uzależnionych od humorów naszej Dziennej Gwiazdy.

W kontekście zastępstwa starzejącej się floty satelitów w L1, SWFO-L1 w pewnym stopniu przejmie obowiązki zarówno po ACE i DSCOVR jak i najstarszym w tym zestawieniu SOHO. Co do ACE/DSCOVR - satelita bezpośrednio przejmie funkcje monitorowania wiatru słonecznego, cząstek energetycznych i pola magnetycznego. Co ciekawe, DSCOVR był zresztą częściowo zaprojektowany, aby przejąć funkcje ACE, ale teraz to SWFO-L1 (operacyjnie jako SOLAR-1) zapewni pełne, dedykowane zastępstwo. Co do SOHO: misja zastąpi zdolności obrazowania koronalnych wyrzutów masy, dotąd realizowane przez koronograf LASCO C2 i LASCO C3.

Warto w tym miejscu dodać, że satelita ten nie będzie działał w izolacji, ale we współpracy z innymi systemami NOAA. W ramach programu Space Weather Next, inny kompaktowy koronograf (CCOR-1) znalazł się na satelicie geostacjonarnym GOES-U. Ta współpraca z CCOR-2 na SWFO-L1 zwiększa odporność całego systemu. Nawet jeśli bowiem satelita w punkcie L1 napotka chwilowe problemy - czy to luki w komunikacji lub usterkę techniczną, zdolność obrazowania CME w czasie rzeczywistym nie zostanie całkowicie utracona, co zapewni minimalną ciągłość w kluczowym pomiarze wyrzutów koronalnych i wyeliminuje problem pojedynczego punktu awarii.

Instrumenty SWFO-L1 (SOLAR-1)

Obserwatorium SWFO-L1 jest wyposażone w cztery główne instrumenty, zaprojektowane do pomiarów in-situ oraz teledetekcji. Trzy z nich będą odgrywały absolutnie kluczowe znaczenie dla obserwatora zorzy polarnej, tak jak na dotychczas operujących satelitach.

1) Detekcja erupcji i CME - kompaktowy koronograf CCOR-2: teleskop blokujący jasne światło tarczy Słońca umożliwiający ciągły monitoring otaczającej Słońce korony. Podstawowe zadanie to wczesne wykrywanie, obrazowanie i śledzenie koronalnych wyrzutów masy, dla określenia ich wielkości, prędkości i trajektorii. Znaczenie CCOR-2 dla amatora zorzy polarnej, podobnie jak działającego od kilku miesięcy CCOR-1 i wysłużonych już koronografów LASCO jest fundamentalne dla prognoz średnioterminowych - czyli powiedzmy tych z wyprzedzeniem od 1 do 4 dni. Obrazy CCOR pozwalają prognostykom SWPC określić trajektorię i prędkość CME. Lepsza rozdzielczość i czystość danych z CCOR, w porównaniu do LASCO, zwiększać ma dokładność obliczeń prędkości, co jest podstawą do przewidywania, czy uderzenie nastąpi i kiedy dokładnie możemy się go spodziewać.

Schemat budowy koronografu CCOR-2 na pokładzie SWFO-L1 - w praktyce, z uwagi na szersze pole widzenia względem działającego już na GOES-U koronografu CCOR-1 będzie to następca LASCO C3. Credit: NOAA

CCOR-2 na pokładzie tej sondy będzie rejestrował obraz korony co 15 minut, z opóźnieniem do 30 minut od chwili rejestracji zdjęcia do odbioru na Ziemi, w polu widzenia od 3 do 23,5 promieni Słońca (CCOR-1 na satelicie GOES rejestruje koronę na szerokości 3,7 do 18,7 promieni Słońca) zatem oba koronografy będą następcami LASCO C2 i C3, przy czym ten o szerszym polu widzenia (jak LASCO C3) będzie obserwował Słońce w sposób nieprzerwany zajmując miejsce na SWFO-L1, czyli w L1 zamiast na orbicie geostacjonarnej, jak ma to miejsce w przypadku CCOR-1 skazanego na sezony zaćmień w pobliżu obu równonocy, gdy Ziemia przechodzi między satelitą a Słońcem.

2) Pomiary wiatru słonecznego i jego pola magnetycznego: SWiPS, MAG i STIS: te instrumenty wykonują pomiary in-situ - są one podstawą do wydawania ostrzeżeń krótkoterminowych, z wyprzedzeniem 30-90 minut, które decydować mogą o sukcesie obserwacji zorzy podczas burzy magnetycznej, a operatorom sieci energetycznych, komunikacyjnych etc. dają możliwość wdrożenia odpowiednich procedur w razie naprawdę krytycznej sytuacji dla uniknięcia większych blackoutów. Pomiary prędkości wiatru słonecznego dostępne będą w zakresie od 200 do 2500 km/sek. Rejestracja odbywać się będzie co 60 sekund, a opóźnienie w dostarczeniu danych na Ziemię ograniczy się do 5 minut.

3) SWiPS (solar wind plasma sensor) składa się z dwóch identycznych analizatorów elektrostatycznych, które mierzą prędkość, gęstość i temperaturę jonów wiatru słonecznego. W kontekście zorzy polarnej, wartości te decydują o sile i ciśnieniu dynamicznym uderzenia w magnetosferę Ziemi. Szybszy i gęstszy wiatr (jak w CME) oznacza większą energię kinetyczną dostarczaną do ziemskiego pola magnetycznego, co jest warunkiem wstępnym dla silniejszej aktywności geomagnetycznej i jaśniejszych zórz. Monitorowanie tych parametrów w czasie rzeczywistym jest niezbędne do szacowania intensywności burzy.

MAG (magnetometr) jest instrumentem, który dostarcza prawdopodobnie najbardziej krytycznej informacji dla amatora zorzy: siły (Bt) i kierunku międzyplanetarnego pola magnetycznego (IMF), w tym kluczowe składowej Bz. Jak wiemy, rekoneksja magnetyczna - proces uwalniający energię zgromadzoną w magnetosferze i "zapalający" zorzę, jest najbardziej efektywna, kiedy składowa Bz pola IMF jest silnie i trwale zorientowana w kierunku południowym (czyli posiada ujemną wartość). Bez silnej i stabilnej negatywnej Bz, nawet szybki i gęsty wiatr słoneczny nie wywoła istotnej burzy. Dla obserwatora MAG będzie najważniejszym instrumentem w krótkim czasie, do 60 minut wyprzedzenia, ponieważ to on informuje o krytycznym południowym skręcie Bz lub jego braku. Ciągłość i niskie opóźnienie tego pomiaru są kluczowe dla potwierdzenia uwidocznienia się zorzy. Rejestracja danych następować będzie na częstotliwości 8 Hz, z opóźnieniem transferu na Ziemię do 5 minut, w zakresie siły pola magnetycznego +/- 440nT.

 

STIS (po lewej) i SWiPS (po prawej) to kolejne instrumenty, w jakie został wyposażony SWFO-L1. Z perspektywy amatora zorzy polarnej dane zbierane przez SWiPS w czasie rzeczywistym będą szczególnie kluczowe w momencie dotarcia konkretnej struktury wiatru słonecznego do Ziemi, po tym jak 1-4 dni wcześniej swoją pracę wykona koronograf w kontekście prognozy średnioterminowej. Credit: NOAA

STIS (SupraTherman Ion Sensor) mierzy jony nadtermiczne. Z perspektywy amatora burz magnetycznych jest to bezpośredni czynnik prognozujący zorzę polarną, ponieważ dostarcza danych o procesach przyspieszania cząstek - a to jest istotne głównie dla monitorowania promieniowania kosmicznego. Ma to więc większe znaczenie i bezpośrednie implikacje dla bezpieczeństwa lotów na szerokościach okołobiegunowych i za kołem polarnym, jak też załogowych misji kosmicznych. Rejestracja danych odbywać się będzie co 16 sekund, z opóźnieniem ich transferu na Ziemię do 5 minut, w zakresie energii 25-6000 keV dla jonów i 25-250 keV dla elektronów.

Nowa era w szybkości transferu i przetworzenia danych

Dlaczego w tym temacie liczy się każda minuta? Architektura SWFO-L1 została zoptymalizowana pod kątem maksymalnej szybkości transmisji danych. To jest kluczowy wskaźnik jego operacyjnego charakteru. Nie jest to statek badawczy zbierający dane do późniejszej publikacji naukowej, to system ostrzegawczy, który ma działać na tu i teraz, ukazując dane w czasie rzeczywistym. SWFO-L1 zatem cechuje się krótszym łańcuchem transferu i przetwarzania, niż jego poprzednicy, oferując poprawioną wydajność i szybszą dostawę obserwacji do NOAA-SWPC, a tym samym szybszą możliwość wprowadzenia kluczowych danych wejściowych do prognostycznych modeli ruchu CME i wiatru słonecznego względem Ziemi.

Właśnie ten najbardziej dramatyczny postęp dotyczy obrazowania CME. Koronograf LASCO na pokładzie 30-letniej sondy SOHO, choć naukowo nieoceniony, w trybie operacyjnym mógł mieć opóźnienie obrazów wynoszące nawet 8 godzin w latach swej świetności, a w ostatnich 2-3 latach wielu z czytelników tego bloga z pewnością pamięta sytuacje, gdy na obrazy konkretnego CME czekaliśmy po 2 dni od rozbłysku, kilka do kilkunastu godzin przed uderzeniem wyrzutu w Ziemię, nie rzadko niecierpliwiąc się brakiem modelu prognozy właśnie z braku kompletu obrazów z LASCO.

Wizja artystyczna działającego już SWFO-L1 w swoim docelowym punkcie L1. Credit: BAE Systems 

Skok operacyjny SWFO-L1 jest ogromny. Obrazowanie CME z CCOR-2 będzie dostępne dla prognostyków SWPC w ciągu 30 minut od ich uzyskania. Jest to przyspieszenie wynoszące do 16 razy w stosunku do najgorszych sytuacji z SOHO, co gwarantuje znacznie szybsze i bardziej wiarygodne prognozy średnioterminowe. Jeszcze ważniejsza dla nas, amatorów zorzy, jest poprawa w danych in-situ. Pomiary wiatru słonecznego i jego pola magnetycznego z instrumentów SWiPS, MAG i STIS będą dostępne w SWPC w ciągu zaledwie 5 minut od ich wykonania. W porównaniu do dziedzictwa sond ACE i DSCOVR, które dane niemal w czasie rzeczywistym (NRT) również miały typowe opóźnienie mniejsze, niż 5 minut, kluczowa różnica polega na gwarancji ciągłości napływu danych. System SWFO-L1 zaprojektowanego do stabilnego, nieprzerwanego strumienia danych w trybie 24/7. Poprzednie satelity i ich instrumenty, zwłaszcza z powodu starzejącego się sprzętu naziemnego i problemów telemetrycznych, mogły i często doświadczają luk w danych, co w krytycznych momentach burzy niejednokrotnie wprowadzało niepewność. Ciągłość strumienia danych minimalizuje luku i przerwy w śledzeniu kluczowych właściwości docierającego do Ziemi wiatru, zwłaszcza w kierunku składowej Bz.

Połączenie szybszych danych z CCOR-2 z ciągłym i czystym strumieniem MAG/SWiPS oznacza, że średnioterminowa prognoza uderzenia CME (1-4 dni) staje się bardziej wiarygodna, a 30-minutowe ostrzeżenie tuż przed uderzeniem (oparte na sile IMF/Bt i Bz) jest pewniejsze. To z kolei minimalizuje częstą frustrację z powodu fałszywych alarmów lub zbyt późnych ostrzeżeń, na które nie raz byliśmy wystawieni.

Szansa na ulepszenie modeli

Wysokiej jakości dane z SWFO-L1 o niskim opóźnieniu będą bezpośrednim paliwem dla modeli prognozowania geomagnetycznego. Ich ulepszona rozdzielczość, wyższa dynamika, możliwość częstszych i dokładniejszych aktualizacji oraz ciągłość, mogą pozwolić na dokładniejsze odwzorowanie procesów fizycznych zachodzących w heliosferze i magnetosferze. Poprawiona synchronizacja danych w L1 jest niezbędna dla działania takich modeli jak OVATION (owal zorzowy), który dostarcza prognozy zasięgu i intensywności zorzy z wyprzedzeniem 30-90 minut. Lepsze dane wejściowe przełożyć się mają bezpośrednio na lepsze dane wyjściowe modelu i bardziej trafną prognozę.

Ciągły strumień danych bez luk w ich napływie oznacza, że prognostycy SWPC mogą liczyć nie tylko na natychmiastowe przełączenie się między satelitami (tak jak ma to miejsce w przypadku ACE/DSCOVR), ale co ważniejsze, otrzymują nieprzerwany, dynamiczny profil narastania zaburzeń i opadania burzy. Dzięki temu prognoza intensywności zorzy, która jest zwykle pokazywana jako zmiana koloru owalu z zielonego na czerwony, oznaczający wzrost intensywności, staje się bardziej dynamiczna i wiarygodna w trakcie burzy, umożliwiając nam pewniejsze śledzenie ewolucji zjawiska niemalże w czasie rzeczywistym.

Wizja artystyczna działającego SWFO-L1 z początkiem uwalniania koronalnego wyrzutu masy i Ziemią w tle. Credit: NOAA and BAE Systems

Dla całej społeczności hobbystycznej, najważniejsza jest jednak wiedza o tym, jak te dane będą dostępne i jak wpłyną na naszą praktykę obserwacyjną. NOAA-SWPC oraz NCEI będą oczywiście niezmiennie kluczowymi punktami dostępu. SWPC zajmuje się dystrybucją danych w czasie rzeczywistym, udostępniając je użytkownikom w USA i na całym świecie. NCEI z kolei archiwizuje historyczne dane operacyjne i naukowe, udostępniając je bardziej dociekliwym użytkownikom, w tym naukowcom i zaawansowanym amatorom, za pomocą swoich portali.

Zmiana w planowaniu obserwacji może okazać się więc znacząca: po pierwsze potwierdzenie CME. Szybsze obrazowanie koronalne (30 minut po rejestracji) oznacza, że otrzymujemy szybsze potwierdzenie zaistnienia wyrzutu, jego trajektorii i możliwość wcześniejszego, pewniejszego przygotowania się do ewentualnej eskapady obserwacyjnej, redukując ryzyko daremnego czekania. Po drugie krótkoterminowy wzrost pewności: dzięki najwyżej 5-minutowemu opóźnieniu danych MAG i SWiPS, moment, w którym składowa Bz przekracza punkt krytyczny, np. -15nT, i prędkość wiatru słonecznego wzrasta, jest niemal natychmiastowo przekazywany. To daje hobbystom maksymalne możliwe okno na dotarcie do ciemnego miejsca i ustawienie sprzętu, zamiast otrzymywania spóźnionego sygnału, który może nadejść już po rozpoczęciu najbardziej intensywnej fazy burzy lub podburzy.

Nie tylko zorze...

Na koniec jeszcze konieczność nieco szerszego spojrzenia na misję. Choć dla nas, amatorów burz magnetycznych, najważniejsza jest zorza polarna, głównym celem SWFO-L1 dla NOAA i rządu USA nie jest oczywiście zadowolenie pasjonatów nocnego nieba, ale ochrona infrastruktury krytycznej, gospodarki i bezpieczeństwa narodowego. W istocie, to właśnie inwestycja w stabilność operacyjną chroniącą system GPS/GLONASS i sieci energetyczne funduje nam ciągłość naszych ulubionych danych.

Burze magnetyczne indukują prądu w długich przewodnikach powodując zjawisko GIC (szerzej o nim przeczytacie w specjalnym tekście z tegorocznego lipca, z okazji 25. rocznicy Burzy Dnia Bastylii). Prądy te mogą uszkadzać transformatory wysokiego napięcia w sieciach energetycznych, jeśli te nie przejdą wcześniej w awaryjny tryb zarządzania energią minimalizując ryzyko przeciążeń sieci. Szybkie i dokładne ostrzeżenia z SWFO-L1 pozwolą operatorom wprowadzić procedury łagodzące, takie jak tymczasowe odłączenie elementów sieci, by zredukować ewentualne uszkodzenia. Tego typu informacje będą przekazywane znacznie szybciej, dzięki mniejszemu opóźnieniu danych.

Ponadto, dane z L1 są kluczowe dla przewidywania zakłóceń w systemie GPS oraz w systemach komunikacyjnych. Zakłócenia te mogą wpływać w skrajnych przypadkach na szerokie sektory, w tym lotnictwo (zwłaszcza loty w pobliżu biegunów), rolnictwo, żeglugę oraz operacje wojskowe i reagowanie kryzysowe. Precyzyjne prognozowanie warunków promieniowania (przy okazji burz radiacyjnych) jest także niezbędne dla ochrony astronautów w trakcie trwających misji załogowych.

Infografika: dziedziny na jakie wpływa aktywność słoneczna i kształtowana przez nią pogoda kosmiczna, a dla których obserwacje i pomiary dokonywane przez satelity takie jak SWFO-L1 są szczególnie kluczowe. To m.in. ochrona misji załogowych i satelitów, w tym systemów nawigacyjnych, energetyka, lotnictwo, rolnictwo, bezpieczeństwo narodowe, ratownictwo, a w tym wszystkim kwestia obserwacji zorzy polarnej dla nas będąca tak naprawdę jedynie miłym dodatkiem do całej reszty zastosowań danych z L1 w czasie rzeczywistym. Credit: NOAA/NASA

 

Podsumowanie

Misja SWFO-L1 została stworzona dla zapewniania krytycznej ciągłości w sektorze infrastrukturalnym. Bez tej ciągłości, potencjalne straty ekonomiczne, które mogą sięgać miliardów dolarów w przypadku najbardziej ekstremalnych burz, byłby tak znaczące, że dostęp do danych dla społeczności hobbystycznej mógłby stać się niestabilny lub podrzędny. Operacyjny, miejmy nadzieję, sukces przyszłej misji SOLAR-1, kiedy już SWFO-L1 zostanie tak przemianowany w połowie 2026 roku, posłuży więc interesom wszystkich użytkowników, od operatorów sieci po najzwyklejszego miłośnika zorzy. Dzięki temu, że NOAA przez SWPC w Boulder w Kolorado będzie dystrybuować te dane do użytkowników na całym świecie, mamy zagwarantowany dostęp do tych informacji. Dostęp do wysokiej jakości, zweryfikowanych danych operacyjnych i naukowych przez NCEI wspiera z kolei szerszą społeczność badawczą i innowacyjną.

Start misji SWFO-L1 we wrześniu i jej operacyjność w II-III kwartale 2026 roku oznaczają jednocześnie koniec ery, w której polegaliśmy na misjach badawczych, operujących na oparach paliwa i w wysokim stopniu zużytych pracą w skrajnie nieprzyjaznym środowisku. Misja, którą stanie się SOLAR-1, jest symbolem przejścia z ery raczkowania do ery dedykowanej, profesjonalnej, a przede wszystkim operacyjnej pogody kosmicznej. SWFO-L1 dostarcza dziś dla nas entuzjastów zorzy kluczowych obietnic, które w razie pomyślnego zrealizowania, przełożyć się mogą w bezpośredni sposób na lepsze planowanie obserwacji i uzyskanie dokładniejszych, bardziej trafnych prognoz z większym, niż dotąd wyprzedzeniem.

Gwarancja monitorowania Słońca i wiatru słonecznego w punkcie L1 przez minimum 5 lat, z zapasem na 10 lat, zapewnia pokrycie obserwacji aktywności geomagnetycznej podczas obecnego i przyszłego cyklu słonecznego. Poprawa prognozy długoterminowej dzięki 30-minutowemu opóźnieniu obrazowania CME, umożliwi szybsze podejście decyzji przez obserwatorów jak i operatorów sieci. Nieprzerwany strumień krytycznych parametrów wiatru, zwiększy niezawodność ostrzeżeń 30-90 minutowych i zminimalizuje luki w danych podczas kluczowych faz burzy magnetycznej. SWFO-L1 więc nie tylko zastępuje wysłużone satelity, ale na nowo definiuje standard monitorowania pogody kosmicznej na nadchodzącą dekadę. Dzięki temu fundamentowi, jest szansa, że będziemy mogli z większą pewnością i precyzją planować nasze amatorskie eskapady, wiedząc, że prognozy oparte na danych z SOLAR-1 są szybsze i wiarygodniejsze, niż kiedykolwiek wcześniej w historii amatorskich obserwacji zorzy polarnej.

Solar Update - autorski komentarz do bieżącej aktywności słonecznej

Pogoda kosmiczna - warunki aktywności słonecznej i geomagnetycznej na żywo z objaśnieniami nt. interpretacji danych 

Czytaj też: Misja PUNCH uderza z przytupem

  f    t    yt   Bądź na bieżąco z tekstami, zapowiedziami, alarmami zorzowymi i wiele więcej - dołącz do stałych czytelników bloga na Facebooku, obserwuj blog na Twitterze, subskrybuj materiały na kanale YouTube lub zapisz się do Newslettera.

Opracowanie własne na podst. materiałów: NOAA (1), (2), (3), (4), SWPC, GSFC, Space.com, NASA.