ΔΙΑΣΤΗΜΙΚΟΣ ΚΑΙΡΟΣ- ΦΑΙΝΟΜΕΝΑ ΚΑΙ ΕΠΙΠΤΩΣΕΙΣ

Επιπτώσεις του Διαστημικού Καιρού στα Τεχνολογικά Συστήματα
  • Διακοπή των Ραδιοεπικοινωνιών - RadioBlackouts
  • Η ακτινοβολία που εκπέμπεται από τον Ήλιο αποτελείται από την σχεδόν σταθερή ακτινοβολία που εκπέμπει ο Ήλιος σε όλο το φάσμα της ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας (εκπομπή φωτονίων), η οποία διαταράσσεται από τις έκτακτες εκπομπές ακτινοβολίας που παρατηρούνται σε σχετικά μικρό χρονικό διάστημα από τις ηλιακές εκλάμψεις. Ενώ η μακροπρόθεσμη μεταβλητότητα στην εκπομπή φωτονίων μπορεί να σχετίζεται με επιδράσεις στο κλίμα της Γης, η βραχυπρόθεσμη μεταβολή επηρεάζει την ιονόσφαιρα της Γης και συγκεκριμένα το στρώμα εκείνο (F2 layer) στο οποίο διαδίδονται σήματα τηλεπικοινωνιών αλλά και εκείνα του δικτύου των συστημάτων GPS. Ο ιονισμός αυξάνεται εξαιτίας της ποσότητας των ακτίνων Χ και της υπεριώδους ακτινοβολίας (EUV) που εκλύεται κατά την διάρκεια των ηλιακών εκλάμψεων.

    Σύμφωνα με το NationalOceanicandAtmosphericAdministration – NOAA (http://www.swpc.noaa.gov/noaa-scales-explanation) των ΗΠΑ οι επιδράσεις των ηλιακών εκλάμψεων χαρακτηρίζονται ως Διακοπές των Ραδιοεπικοινωνιών (RadioBlackouts) και κατηγοριοποιούνται σε 5 επιμέρους κατηγορίες, από R1 μέχρι R5, με βάση –κυρίως– την ένταση των ηλιακών εκλάμψεων, η οποία παρατηρείται στην περιοχή από 1 έως 8 Angstrom(0.1 – 0.8 nm) και μετριέται σε Watt ανά τετραγωνικό μέτρο (Wattm-2). Οι κατηγορίες αυτές και οι επιπτώσεις τους φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί:

    Πίνακας 1: Χαρακτηριστικά των διακοπών των ραδιοεπικοινωνιών
    Κατηγορία Επιπτώσεις Μονάδα μέτρησης Μέση συχνότητα
    (1 κύκλος ≈ 11 έτη)
    Κλίμακα Προσδιορισμός Διάρκεια του γεγονότος από την οποία επηρεάζεται η σφοδρότητα των επιδράσεων    
     

    Διακοπή των Ραδιοεπικοινωνιών


    (RadioBlackouts)

    Μέγιστη τιμή της λαμπρότητας των ακτίνων Χ ανά κατηγορία (X-rayclass) και ανά ροή (Wattm-2) όπως μετράται από τους δορυφόρους GOES. Πλήθος γεγονότων (αριθμός ημερών με καταιγίδες) τα οποία παρατηρούνται ανά κύκλο με βάση την ροή της προηγούμενης στήλης.
    R5 Ακραία
    (Extreme)
    Ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (HFRadio): Ολοκληρωτική διακοπή των υψηλής συχνότητας ραδιοκυμάτων στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη στον Ήλιο για αρκετές ώρες. Άμεση συνέπεια είναι η αδυναμία επικοινωνίας μέσω ραδιοκυμάτων με ναυτικούς καθώς και εν πτήση αεροπόρους σε αυτό τον τομέα της Γης.
    Πλοήγηση (Navigation): Σήματα πλοήγησης χαμηλής συχνότητας που χρησιμοποιούνται γενικώς σε θαλάσσια και αεροπορικά συστήματα διακόπτονται στην περιοχή της Γης που είναι στραμμένη στον ήλιο για αρκετές ώρες προκαλώντας απώλεια στίγματος. Αύξηση των λαθών όσο αφορά το στίγμα και την ακριβή θέση των δορυφόρων για αρκετές ώρες στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη στον Ήλιο γεγονός το οποίο μπορεί να επεκταθεί και στην σκοτεινή πλευρά της Γης.
    X20 (2x10-3) Λιγότερες από 1 ημέρα ανά κύκλο
    R4 Πολύ ισχυρή
    (Severe)
    Ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (HFRadio): Διακοπή των ραδιοεπικοινωνιών στο μεγαλύτερο μέρος της πλευράς της Γης που είναι στραμμένη προς τον ήλιο για μία έως δύο ώρες. Απώλεια της επαφής μέσω ασυρμάτου κατά την διάρκεια αυτή.
    Πλοήγηση (Navigation): Διακοπή των χαμηλής συχνότητας σημάτων πλοήγησης προκαλώντας αύξηση των λαθών στην θέση του δέκτη για μία έως δύο ώρες. Μικρές διαταραχές στην πλοήγηση των δορυφόρων είναι πιθανές στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη προς τον ήλιο.
    X10 (10-3) 8 ανά κύκλο (8 ημέρες ανά κύκλο)
    R3 Ισχυρή
    (Strong)
    Ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (HFRadio): Διακοπή των ραδιοεπικοινωνιών υψηλής συχνότητας σε αρκετά μεγάλη έκταση για περίπου μία ώρα στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη προς τον Ήλιο.
    Πλοήγηση (Navigation): Υποβάθμιση των χαμηλής συχνότητας σημάτων πλοήγησης για περίπου μία ώρα.
    X1 (10-4)

    175 ανά κύκλο (140 ημέρες ανά κύκλο)
    R2 Μέτρια
    (Moderate)
    Ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (HFRadio): Διακοπή των ραδιοεπικοινωνιών υψηλής συχνότητας σε αρκετά μεγάλη έκταση για περίπου μία ώρα στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη προς τον Ήλιο.
    Πλοήγηση (Navigation): Υποβάθμιση των χαμηλής συχνότητας σημάτων πλοήγησης για περίπου μία ώρα.
    M5 (5x10-5) 350 ανά κύκλο (300 ημέρες ανά κύκλο)
    R1 Μικρή
    (Minor)
    Ραδιοκύματα υψηλής συχνότητας (HFRadio): Ασθενής ή μικρή υποβάθμιση των ραδιοεπικοινωνιών υψηλής συχνότητας στην πλευρά της Γης που είναι στραμμένη προς τον Ήλιο, περιστασιακή απώλεια της επαφής μέσω ασυρμάτου.
    Πλοήγηση (Navigation): Υποβάθμιση των χαμηλής συχνότητας σημάτων πλοήγησης για λίγα λεπτά.
    M1 (10-5) 2000 ανά κύκλο (950 ημέρες ανά κύκλο)
  • Ηλιακές Καταιγίδες - Solar Radiation Storms
  • Η εκπομπή μάζας από τον Ήλιο έχει τρεις συνιστώσες: α) την συνεχή ροή του ηλιακού ανέμου, β) τις στεμματικές εκτινάξεις μάζας (CMEs) και γ) τα ενεργητικά σωματίδια (SolarEnergeticParticles - SEP). Οι CMEs και ο ηλιακός άνεμος μεταφέρουν το μαγνητικό πεδίο της περιοχής του στέμματος του Ήλιου στον διαπλανητικό χώρο σε όλη την έκταση της ηλιόσφαιρας. Οι CMEs διαδίδονται μέσα στον ηλιακό άνεμο και στις περιπτώσεις όπου η ταχύτητά τους είναι μεγαλύτερη από την ταχύτητα του ηλιακού ανέμου έχουμε ως αποτέλεσμα την δημιουργία κρουστικών κυμάτων. Τα κρουστικά κύματα επιταχύνουν τα σωματίδια που συναντούν με αποτέλεσμα την αύξηση της ενέργειάς τους. Στην περίπτωση αυτή έχουμε σωματίδια ηλιακής προέλευσης με πολύ μεγάλες ενέργειες, τα οποία χαρακτηρίζονται ως ηλιακά ενεργητικά σωματίδια (SolarEnergeticParticles – SEP). Τα σωματίδια αυτά παρατηρήθηκαν για πρώτη φορά το 1942 και αναφέρονται επίσημα στην βιβλιογραφία το 1946 από τον Forbush (Forbush, 1946). Επιτάχυνση των σωματιδίων παρατηρούμε και κατά την διάρκεια των ηλιακών εκλάμψεων αλλά σε πολύ μικρότερη χρονική διάρκεια και σε επίπεδα χαμηλότερης έντασης. Σύμφωνα με το NOAA οι επιδράσεις των σωματιδίων αυτών χαρακτηρίζονται ως Καταιγίδες Ηλιακής Ακτινοβολίας (SolarRadiationStorms) και κατηγοριοποιούνται σε 5 επιμέρους κατηγορίες, από S1 μέχρι S5, με βάση την ροή των σωματιδίων η οποία προσδιορίζεται ως ο αριθμός σωματιδίων ανά δευτερόλεπτο, ανά στερεά γωνία, ανά τετραγωνικό εκατοστόμετρο (particlessec-1ster-1cm-2). Οι κατηγορίες αυτές και οι επιπτώσεις τους φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί:

    Πίνακας 2: Χαρακτηριστικά των καταιγίδων ηλιακής ακτινοβολίας
    Κατηγορία Επιπτώσεις Μονάδα μέτρησης Μέση συχνότητα
    (1 κύκλος ≈ 11 έτη)
    Κλίμακα Προσδιορισμός Διάρκεια του γεγονότος από την οποία επηρεάζεται η δριμύτητα των επιδράσεων    
     

    Καταιγίδες ηλιακής ακτινοβολίας


    (Solar Radiation Storms)

    Επίπεδο ροής των σωματιδίων με ενέργεια ≥ 10 MeV Πλήθος γεγονότων τα οποία παρατηρούνται ανά κύκλο με βάση την ροή της προηγούμενης στήλης
    S5 Ακραία
    (Extreme)
    Βιολογικές: Αναπόφευκτος κίνδυνος υψηλής ακτινοβολίας για τους αστροναύτες σε δραστηριότητα εκτός οχημάτων, οι επιβάτες και το πλήρωμα αεροσκαφών σε υψηλά γεωγραφικά πλάτη μπορεί να εκτεθούν σε κίνδυνο ακτινοβολίας.
    Δραστηριότητα δορυφόρων: Οι δορυφόροι μπορούν να καταστούν άχρηστοι, οι επιπτώσεις στην μνήμη τους μπορεί να προκαλέσει απώλεια ελέγχου, μπορεί να προκαλέσει σοβαρό θόρυβο σε δεδομένα εικόνας, ο εντοπισμός μέσω αστέρων μπορεί να μην είναι σε θέση να εντοπίσει τις πηγές, αρκετά πιθανή μόνιμη ζημιά στους ηλιακούς συλλέκτες.
    Λοιπές επιδράσεις: Ολοκληρωτική διακοπή των υψηλής συχνότητας επικοινωνιών κυρίως μέσω των πολικών περιοχών καθώς επίσης και εμφάνιση σφαλμάτων στην θέση κάνοντας τις λειτουργίες πλοήγησης εξαιρετικά δύσκολες.
    105 Λιγότερα από 1 ανά κύκλο
    S4 Πολύ ισχυρή
    (Severe)
    Βιολογικές: Αναπόφευκτος κίνδυνος ακτινοβολίας για τους αστροναύτες σε δραστηριότητα εκτός οχημάτων, οι επιβάτες και το πλήρωμα αεροσκαφών σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη μπορεί να εκτεθούν σε κίνδυνο αυξημένης ακτινοβολίας.
    Δραστηριότητα δορυφόρων: Οι δορυφόροι ενδέχεται να αντιμετωπίσουν προβλήματα στην μνήμη και να προκληθεί σοβαρός θόρυβος στα δεδομένα εικόνας, προβλήματα στον εντοπισμό μέσω της θέσης των αστέρων μπορεί να προκαλέσει προβλήματα απεικόνισης, υποβάθμιση της αποδοτικότητας των ηλιακών συλλεκτών.
    Λοιπές επιδράσεις: Ολοκληρωτική διακοπή των υψηλής συχνότητας επικοινωνιών κυρίως μέσω των πολικών περιοχών καθώς επίσης και αύξηση των λαθών στην πλοήγηση πιθανότατα για αρκετές ημέρες.
    104 3 ανά κύκλο
    S3 Ισχυρή
    (Strong)
    Βιολογικές: Συνίσταται στους αστροναύτες οι οποίοι βρίσκονται σε δραστηριότητα εκτός οχημάτων να αποφύγουν τον κίνδυνο της ακτινοβολίας. Οι επιβάτες και το πλήρωμα αεροσκαφών σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη μπορεί να εκτεθούν σε κίνδυνο λόγω ακτινοβολίας.
    Δραστηριότητα δορυφόρων: Είναι πολύ πιθανά μεμονωμένα γεγονότα διαταραχών, θόρυβος σε συστήματα εικόνας και μικρή υποβάθμιση της αποδοτικότητας των ηλιακών συλλεκτών.
    Λοιπές επιδράσεις: Υποβάθμιση της διάδοσης των υψηλής συχνότητας ράδιο-επικοινωνιών κυρίως στις πολικές περιοχές καθώς και σφάλματα στον εντοπισμό και στην πλοήγηση είναι πιθανά.
    103 10 ανά κύκλο
    S2 Μέτρια
    (Moderate)
    Βιολογικές: Οι επιβάτες και το πλήρωμα πτήσεων μεγάλου υψομέτρου σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη μπορεί να εκτεθούν σε αυξημένα επίπεδα ακτινοβολίας.
    Δραστηριότητα δορυφόρων: Είναι σπάνια μεμονωμένα γεγονότα διαταραχών.
    Λοιπές επιδράσεις: Επιδράσεις στην διάδοση των υψηλής συχνότητας ραδιοκυμάτων μέσω των πολικών περιοχών και στην πλοήγηση σε περιοχές του πολικού τομέα (polarcap).
    102 25 ανά κύκλο
    S1 Μικρή
    (Minor)
    Βιολογικές: Καμία επίδραση.
    Δραστηριότητα δορυφόρων: Καμία επίδραση.
    Λοιπές επιδράσεις: Μικρές επιδράσεις στις ράδιο-επικοινωνίες στις πολικές περιοχές.
    10 50 ανά κύκλο
  • Γεωμαγνητικές καταιγίδες - Geomagnetic Storms
  • Όταν οι CMEs που εκτοξεύονται από τον Ήλιο φτάσουν τελικά στην Γη, τότε η αλληλεπίδρασή τους με την μαγνητόσφαιρα της Γης έχει ως αποτέλεσμα τις «γεωμαγνητικές καταιγίδες» (geomagneticstorms). Οι επιπτώσεις των καταιγίδων δεν περιορίζονται στην περιοχή της μαγνητόσφαιρας, αλλά παρατηρείται πληθώρα επιδράσεων από την περιοχή της μαγνητόσφαιρας μέχρι το έδαφος.

    Οι γεωμαγνητικές καταιγίδες είναι γνωστές πολύ πριν την ανακάλυψη των CMEs. Το 1860 ο Carrington υποψιάστηκε ότι η ηλιακή έκλαμψη που παρατήρησε την 1η Σεπτεμβρίου 1859 μπορεί να είχε κάποια σχέση με την πάρα πολύ ισχυρή γεωμαγνητική καταιγίδα που ακολούθησε την επόμενη ημέρα, αλλά τελικά κατέληξε (λανθασμένα) στο ότι δεν είχε κάποια σχέση (Carrington, 1860).

    Στις 13 Μαρτίου 1989 καταγράφηκε μία από τις πιο ισχυρές γεωμαγνητικές καταιγίδες με πολύ σοβαρές επιπτώσεις σε πλήθος δραστηριοτήτων. Συγκεκριμένα, στις 02:44 EST καταγράφεται η άφιξη ενός κρουστικού κύματος το οποίο προηγείται μιας CME η οποία ξεκίνησε από τον Ήλιο στις 9 Μαρτίου 1989. Στο δίκτυο μεταφοράς ηλεκτρικής ενέργειας του Quebec στον Καναδά, αναπτύχθηκαν ρεύματα (GeomagneticallyInducedCurrents – GICs) τα οποία δημιουργήθηκαν από την άφιξη των σωματιδίων του πλάσματος στην Γη με αποτέλεσμα να καταρρεύσει το δίκτυο JamesBay σε περίπου 90 δευτερόλεπτα. Η διακοπή ρεύματος που προκλήθηκε είχε διάρκεια μεγαλύτερη από 9 ώρες. Ακόμη και μετά την πάροδο των πρώτων 9 ωρών και ενώ είχε επανέλθει η ηλεκτροδότηση σε ποσοστό 83% παρέμεναν χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα περίπου 1.000.000 καταναλωτές (NERC, 1990). Το κόστος από την βλάβη που προκλήθηκε από την συγκεκριμένη γεωμαγνητική καταιγίδα ξεπέρασε τα 6 δις δολάρια με αποτέλεσμα να ληφθούν στην συνέχεια προληπτικά μέτρα ύψους 1.2 δις δολαρίων με σκοπό την αποτροπή ανάλογης κατάστασης (OECD, 2011).

    Σύμφωνα με το NOAA οι επιδράσεις των σωματιδίων αυτών χαρακτηρίζονται ως Γεωμαγνητικές Καταιγίδες (GeomagneticStorms) και κατηγοριοποιούνται σε πέντε επιμέρους κατηγορίες, από G1 μέχρι G5, με βάση την τιμή του δείκτη Kp. Οι κατηγορίες αυτές και οι επιπτώσεις τους φαίνονται στον πίνακα που ακολουθεί:

    Πίνακας 3: Χαρακτηριστικά των γεωμαγνητικών καταιγίδων
    Κατηγορία Επιπτώσεις Μονάδα μέτρησης Μέση συχνότητα
    (1 κύκλος ≈ 11 έτη)
    Κλίμακα Προσδιορισμός Διάρκεια του γεγονότος από την οποία επηρεάζεται η δριμύτητα των επιδράσεων    
     

    Γεωμαγνητικές καταιγίδες


    (Geomagnetic Storms)

    Τιμές του δείκτη Kp οι οποίες προσδιορίζονται ανά τρεις ώρες Αριθμός των γεγονότων που χαρακτηρίζονται ως καταιγίδες όταν ο δείκτης Kp είναι ίσος με τις τιμές της προηγούμενης στήλης (αριθμός των γεωμαγνητικά διαταραγμένων ημερών)
    G5 Ακραία
    (Extreme)
    Συστήματα ισχύος: Μπορούν να παρουσιαστούν εκτεταμένα προβλήματα στον έλεγχο της τάσης και στα συστήματα προστασίας, καθώς και ορισμένα συστήματα δικτύου μπορούν να παρουσιάσουν πλήρη κατάρρευση και να προκληθεί συσκότιση. Επίσης οι μετασχηματιστές ενδέχεται να εμφανίσουν ζημιές.
    Λειτουργίες δορυφόρων: μπορεί να εμφανιστεί εκτεταμένη φόρτιση της επιφάνειας, καθώς και προβλήματα στον προσανατολισμό, στη ζεύξη και στην παρακολούθηση των δορυφόρων.
    Άλλα συστήματα: Ρεύματα που αναπτύσσονται σε αγωγούς μπορούν να φθάσουν σε ένταση εκατοντάδων Αμπέρ. Η διάδοση των υψηλής συχνότητας ραδιοφωνικών κυμάτων μπορεί να είναι αδύνατη σε κάποιες περιοχές για διάστημα 1-2 ημερών. Η δορυφορική πλοήγηση μπορεί να υποβαθμιστεί για μέρες και η χαμηλής συχνότητας ράδιο-πλοήγηση μπορεί να τεθεί εκτός λειτουργίας για ώρες. Τέλος, έχει παρατηρηθεί σέλας ακόμα και σε περιοχές μικρού γεωγραφικού πλάτους ≈ 40° (όπως είναι η Αθήνα).
    Kp=9 4 ανά κύκλο (4 ημέρες ανά κύκλο)
    G4 Πολύ ισχυρή
    (Severe)
    Συστήματα ισχύος: Εκτεταμένα προβλήματα ελέγχου της τάσης είναι πιθανά και κάποια συστήματα προστασίας μπορεί λανθασμένα να ανακόψουν κάποια βασικά στοιχεία του δικτύου.
    Λειτουργίες δορυφόρων: Ενδέχεται να εμφανιστεί επιφανειακή φόρτιση και προβλήματα στον εντοπισμό, μπορεί να χρειαστούν διορθώσεις για τα προβλήματα προσανατολισμού.
    Άλλα συστήματα: Επαγωγικά ρεύματα που αναπτύσσονται πάνω σε αγωγούς μπορεί να επηρεάσουν προληπτικά μέτρα. Η διάδοση των υψηλής συχνότητας ραδιοφωνικών κυμάτων μπορεί να είναι σποραδική, η δορυφορική πλοήγηση να υποβαθμιστεί για ώρες και η χαμηλής συχνότητας ράδιο-πλοήγηση διαταράσσεται. Το σέλας είναι ορατό σε περιοχές έως και ≈ 45° γεωμαγνητικά πλάτη.
    Kp=8 100 ανά κύκλο (60 ημέρες ανά κύκλο)
    G3 Ισχυρή
    (Strong)
    Συστήματα ισχύος: Μπορεί να απαιτηθούν διορθώσεις τάσης, λανθασμένοι συναγερμοί ενεργοποιούνται σε ορισμένες συσκευές προστασίας.
    Λειτουργίες δορυφόρων: Πιθανή επιφανειακή φόρτιση δορυφορικών εξαρτημάτων, η τριβή με την ατμόσφαιρα μπορεί να αυξηθεί σε δορυφόρους που κινούνται σε τροχιές χαμηλού υψομέτρου γύρω από τη Γη και μπορεί να χρειαστούν διορθώσεις για τα προβλήματα προσανατολισμού.
    Άλλα συστήματα: Διαλείπουσα δορυφορική πλοήγηση και προβλήματα στην χαμηλής συχνότητας ράδιο-πλοήγηση μπορεί να εμφανιστούν, υψηλής συχνότητας ραδιοφωνικά κύματα μπορεί να παρουσιάζουν διακοπές. Το σέλας είναι ορατό σε περιοχές έως και 50° γεωμαγνητικά πλάτη.
    Kp=7 200 ανά κύκλο (130 ημέρες ανά κύκλο)
    G2 Μέτρια
    (Moderate)
    Συστήματα ισχύος: Συστήματα ηλεκτρικής ενέργειας σε μεγάλα γεωγραφικά πλάτη μπορούν να εμφανίσουν συναγερμούς τάσης, καταιγίδες μεγάλης διάρκειας μπορούν να προκαλέσουν βλάβες στους μετασχηματιστές.
    Λειτουργίες δορυφόρων: Διορθωτικές ενέργειες σχετικές με τον προσανατολισμό μπορεί να απαιτηθούν από τον έλεγχο εδάφους, πιθανές αλλαγές στην τριβή με την ατμόσφαιρα μπορεί να επηρεάσουν τις τροχιακές προβλέψεις.
    Άλλα συστήματα: Η διάδοση των υψηλής συχνότητας ραδιοφωνικών κυμάτων μπορεί να εξασθενίσει σε υψηλότερα γεωγραφικά πλάτη. Το σέλας είναι ορατό σε περιοχές έως και 55° γεωμαγνητικά πλάτη
    Kp=6 600 ανά κύκλο (360 ημέρες ανά κύκλο)
    G1 Μικρή
    (Minor)
    Συστήματα ισχύος: Ασθενείς διακυμάνσεις του δικτύου ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να παρατηρηθούν.
    Λειτουργίες δορυφόρων: Είναι πιθανή μικρή επίδραση στις δορυφορικές δραστηριότητες.
    Άλλα συστήματα: Τα αποδημητικά ζώα επηρεάζονται σε αυτό το επίπεδο καθώς και από υψηλότερα επίπεδα. Τοσέλας είναι ορατό στα μεγάλα γεωγραφικά πλάτη.
    Kp=5 1700 ανά κύκλο (900 ημέρες ανά κύκλο)
Σχηματική αναπαράσταση των επιπτώσεων του Διαστημικού Καιρού (https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2018/11/Space_weather_effects)
Επιδράσεις του Διαστημικού Καιρού στην Υγεία

Η κοσμική ακτινοβολία, είτε ηλιακής είτε γαλαξιακής προέλευσης, βομβαρδίζει διαρκώς την ατμόσφαιρα της Γης, με αποτέλεσμα να λειτουργεί ως μία μόνιμη πηγή ακτινοβολίας υποβάθρου, που αντιστοιχεί στην επιφάνεια της Γης στο 11% της ετήσιας έκθεσης λόγω του συνόλου των φυσικών πηγών ακτινοβολίας. Η μέση ετήσια έκθεση από κοσμική ακτινοβολία αντιστοιχεί σε 0.33 mSv, έκθεση παρόμοια με την ποσότητα της ακτινοβολίας που δέχεται κανείς από τρεις ακτινογραφίες θώρακος.

Σε μεγάλα υψόμετρα, όμως, το περιβάλλον ακτινοβολίας είναι τελείως διαφορετικό από αυτό που συναντάμε στο έδαφος, καθώς η ατμόσφαιρα και η μαγνητόσφαιρα της Γης παρέχουν μικρότερη προστασία. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα, η έκθεση στην διαστημική ακτινοβολία να αυξάνεται έως και 40 φορές στα συνήθη υψόμετρα πτήσης των αεροπλάνων, έως 250 φορές στο Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και τελικά έως 700 φορές σε μία επανδρωμένη αποστολή στη Σελήνη ή τον Άρη, με την έκθεση μιας μέρας στο διάστημα να ισοδυναμεί με έναν ολόκληρο χρόνο στη Γη. Αυτό αφορά κυρίως τα πληρώματα αεροσκαφών και διαστημικών σκαφών, αλλά και συχνούς επιβάτες.

Η δόση αυξάνει επίσης και με το γεωγραφικό πλάτος, με την έκθεση να είναι μεγαλύτερη κοντά στις πολικές περιοχές, καθώς εκεί οι δυναμικές γραμμές του γεωμαγνητικού πεδίου είναι “ανοιχτές”, με αποτέλεσμα να υπάρχει λιγότερη θωράκιση. Τέλος, κατά τη διάρκεια έντονων γεγονότων Διαστημικού Καιρού, η δόση είναι πολλές τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη. Για παράδειγμα, η δόση σε μια ηλιακή καταιγίδα επιπέδου S4 και μία επιπέδου S5 ισοδυναμεί αντίστοιχα με 10 και 100 ακτινογραφίες θώρακα.

Η ακτινοβολία διαστήματος, που αποτελείται από την γαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία, σωματίδια παγιδευμένα στη γήινη μαγνητόσφαιρα αλλά και ηλιακά ενεργητικά σωματίδια, είναι ιονίζουσα, προκαλώντας άμεσες και έμμεσες βλάβες στο DNA. Οι επιπτώσεις αυτές μπορεί να είναι είτε άμεσες λόγω έκτακτων φαινομένων ηλιακής δραστηριότητας (ναυτία / έμετος, κόπωση, νόσοι του κεντρικού νευρικού συστήματος, θάνατος σε ακραίες περιπτώσεις), είτε χρόνιες λόγω μακροχρόνιας έκθεσης στο μόνιμο υπόβαθρο ακτινοβολίας (καρκίνος / συμπαγείς όγκοι / λευχαιμία, καταρράκτης / βλάβη όρασης, εκφυλιστική καρδιακή νόσος).

Έκθεση του ανθρώπινου οργανισμού σε ακτινοβολία διαστήματος και οι επιπτώσεις της έκθεσης αυτής (https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2019/05/Space_risks_Radiation