Согласно новому исследованию, посвященному влиянию космической погоды, аварии на поездах могут быть вызваны солнечными бурями, которые меняют сигнализацию с красного на зеленый.

Солнечные бури могут вызвать мощные магнитные возмущения на Земле, создавая геомагнитно-индуцированные токи (ГИТ), которые потенциально могут мешать сетям передачи и распределения электроэнергии.

Команда под руководством к.т.н. исследователь Кэмерон Паттерсон и профессор Джим Уайлд из Ланкастерского университета смоделировали, как GIC проходят через рельсовые цепи электрифицированных линий переменного тока, питаемых от воздушных кабелей.

Используя два маршрута — участок Престона-Ланкастера главной линии Западного побережья и линию Глазго-Эдинбурга — команда смоделировала, как GIC, возникающие на рельсах, могут привести к сбоям в работе железнодорожной сигнализации.

В Великобритании существует более 50 000 сигнальных рельсовых цепей, где сигнал контролируется электрической цепью между рельсами.

Доктор философии по физике. Исследователь Кэмерон Паттерсон сказал: «Важно отметить, что наши исследования показывают, что космическая погода способна переворачивать сигнал в любом направлении, превращая красный сигнал в зеленый или зеленый сигнал в красный. Это, очевидно, очень важно с точки зрения безопасности.

«Построив компьютерную модель сигнальных цепей с использованием реалистичных спецификаций для различных компонентов системы, мы обнаружили, что явления космической погоды , способные вызвать неисправности в этих рельсовых цепях, ожидаются в Великобритании каждые несколько десятилетий».

В более раннем исследовании Кэмерона, опубликованном в журнале Space Weather, изучалось так называемое «правое» сбое, когда сигнал переключается с зеленого на красный.

Это безопасный сценарий, но обратные сбои «на неправильной стороне» — когда сигнал меняет цвет с красного на зеленый — гораздо более опасны.

Это последнее исследование, также опубликованное в журнале «Space Weather», показывает, что отказы «на неправильной стороне» могут возникать при более низкой напряженности геоэлектрического поля, чем отказы на «правой стороне», а это означает, что более слабая геомагнитная буря может с большей легкостью вызвать отказы на «неправильной стороне».

Было подсчитано, что для изученных линий отказы «на той стороне» могли произойти из-за геомагнитной бури с периодичностью около одного или двух десятилетий.

Анализ также был выполнен для экстремального явления, происходящего раз в столетие, и было показано, что оно потенциально может вызвать множество неисправностей обоих типов на линиях в обоих направлениях движения, в зависимости от количества поездов на линии в данный момент. время.

Кэмерон сказал: «Когда мы сталкиваемся с суровой космической погодой, которая случается каждые несколько десятилетий, или с экстремальной космической погодой, наблюдаемой каждые столетие или два, тогда существует вероятность серьезных сбоев в работе сигнализации, что оказывает очевидное влияние на безопасность».

За последние несколько десятилетий было несколько примеров воздействия космической погоды на электросети, в том числе отключения электроэнергии, от которых пострадали миллионы людей в канадской провинции Квебек в 1989 году и в шведском городе Мальмё в 2003 году.

Есть также исторические примеры вмешательства космической погоды в работу железнодорожной сигнализации еще в девятнадцатом веке. А в 1859 году мощное солнечное извержение вызвало геомагнитную бурю, которая нарушила телеграфные линии по всему миру. Команда также оценила влияние солнечной бури, сравнимой по размеру с событием 1859 года, предсказав, что она вызовет широко распространенные проблемы с передачей сигналов на обеих изученных линиях.

Кэмерон сказал: «Наши исследования показывают, что космическая погода представляет собой серьезный, хотя и относительно редкий, риск для системы железнодорожной сигнализации, который может вызвать задержки или даже иметь более серьезные последствия для безопасности. К этой природной опасности следует относиться серьезно. По своей природе , события с высоким уровнем воздействия и низкой частотой трудно планировать, но игнорирование их редко является лучшим способом продвижения вперед».

Джим Уайлд, профессор космической физики Ланкастерского университета, сказал: «Другие отрасли, такие как авиация, производство и передача электроэнергии, а также космический сектор, рассматривают риски для своей деятельности и изучают, как их можно смягчить. Важно, чтобы железнодорожный сектор включено в это планирование».

«Поскольку наше понимание опасности космической погоды улучшается, можно подумать о том, как снизить риски. В будущем мы можем увидеть, как прогнозы космической погоды будут использоваться для принятия решений об ограничении железнодорожных операций, если ожидается экстремальное явление, точно так же, как метеорологические прогнозы используются в настоящее время».

Суровая космическая погода включена в Национальный реестр рисков гражданских чрезвычайных ситуаций правительства Великобритании, в котором риск для экономики и общества Великобритании указан как «значительный».