Як космічна погода впливає на зв’язок, GPS і роботу дронів

У воєнних умовах втрата зв’язку чи збій GPS може коштувати надто дорого. Ми звикли пояснювати це РЕБами, але іноді причиною є... Сонце, яке «робить» нам космічну погоду.

Сонячна активність може вивести з ладу короткохвильовий зв’язок, зокрема рації, дезорієнтувати БпЛА, «зламати» Starlink, дати хибні координати з GPS. І ми не можемо це «заглушити» чи «зламати», бо це не техніка, а природа. Що військовим потрібно про це знати і як враховувати?

Цей матеріал підготовлений конструкторським бюро BUREVII.

Що таке космічна погода?

Це не фантастика. Космічна погода — це реальні події на Сонці: сонячні спалахи, корональні викиди маси (величезні хмари плазми з магнітним полем) і потоки заряджених частинок, які Сонце постійно викидає в міжпланетний простір.

Досягаючи Землі, вони взаємодіють із нашою іоносферою, змінюючи її на певний проміжок часу.

Які бувають типи сонячних «ударів»?

Канал впливу на Землю	Як впливає?	Шкала	Рівні	Час впливу
Рентген та УФ-випромінювання	Спричиняє миттєві перебої КХ-зв’язку на освітленій півкулі	RRadio Blackout	1–5	~ 8 хв
Заряджені частинки (радіація)	Впливають на GPS, БПЛА, супутники	SSolar Radiation	1–5	~ 15–60 хв
Корональні викиди маси (CME)	Геомагнітні бурі, перебої в Starlink, дезорієнтація GPS	GGeomagnetic	1–5	1–3 доби

R5, S5 або G5 — це серйозна небезпека для будь-яких систем зв’язку й навігації

Як саме Сонце нам шкодить?

Коли іоносфера «збурена», це впливає на:

КХ-зв’язок — сигнали можуть не доходити, зникати або дуже спотворюватись. У результаті зв’язок може глухнути повністю, випадати на кілька годин.

GPS, Galileo, Starlink — координати можуть стрибати на десятки метрів, зникає сигнал.

БпЛА — можуть втратити орієнтацію, зв’язок із оператором або впасти.

Дротовий зв’язок — у поодиноких випадках кабелі можуть ловити «напругу від магнітної бурі», виникають наведені струми (які виникають у дротах, кабелях, лініях звʼязку або трубопроводах через вплив зовнішнього електромагнітного поля). Такі струми можуть виводити з ладу незахищене обладнання, особливо довгі антени або кабелі.

На жаль, зведена інформація, аналіз та оцінка стану іоносфери, що формуються в ГЦСК*, не надходять безпосередньо до бойових підрозділів. Як наслідок — військові планують дії без критично важливих даних про надійність радіозв’язку та супутникової навігації, що призводить до втрат людей, техніки та позицій, яких можна було б уникнути.

*Головний центр спеціального контролю (ГЦСК) — науково-технічна установа в структурі Центральної геофізичної обсерваторії ім. Бориса Срезневського, яка підпорядковується Державній службі з надзвичайних ситуацій України (ДСНС).

Приклади впливу космічної погоди

10 травня 2024 року — російський наступ на Харківщині. Цього самого дня сталася сильна сонячна буря (G5), найпотужніша за понад 20 років. У ЗСУ масово фіксували:

втрати зв’язку через Starlink;
вихід із ладу БпЛА;
скарги на зникнення GPS;
проблеми з КХ-зв’язком.

Відомий приклад — місія на висоту Такур-Гар в Афганістані в березні 2002 року, під час якої загинуло сім американських військових, ще дванадцять були поранені, втрачено два гелікоптери MH-47. Однією з безпосередніх причин стала відмова супутникового зв’язку, спричинена космічною погодою, зокрема збуреннями в іоносфері. Через це бійці на землі не змогли передати попередження про засідку в зоні висадки, а екіпажі гелікоптерів не отримали критично важливу інформацію.

Пізніше, у 2014 році, було встановлено, що збої в радіозв’язку стали наслідком поєднання перешкод між гірськими хребтами та іоносферного явища, пов’язаного з космічною погодою, — так званих плазмових бульбашок (plasma bubbles). Ці бульбашки здатні порушувати стабільність супутникового зв’язку та GPS, особливо в умовах складного рельєфу й підвищеної геомагнітної активності.

Що робити військовим?

Мати резерв

Не покладайтеся на один канал зв’язку. Лише Starlink + КХ недостатньо. Майте альтернативу: провідний зв’язок, УКХ, радіорелейний (за можливості використання).

Знати, коли може «накрити»

Переглядайте прогнози космічної погоди (перелік ресурсів нижче). Якщо очікується буря, відкладіть важливі операції або плануйте запасні маршрути й засоби.

Мінімізувати ризики

Використовуйте за можливості двочастотні GPS-приймачі — вони точніші під час бурі.
Вимикайте довгі кабелі та антени, якщо вони тривалий час не використовуються.
Захищайте обладнання від наведеної напруги.
Обмежуйте використання БпЛА в періоди сильної активності Сонця.