09.04.2024 13:10
Новости.
Просмотров всего: 3491; сегодня: 31.

В космосе обнаружено скопление электромагнитного «мусора»

Учёные считают, что это может привести к сбою в работе беспроводных систем. Источник «мусора» – разветвлённая сеть высоковольтных линий электропередач. Об этом свидетельствуют данные спутниковых наблюдений, которые проанализировали учёные Института физики Земли имени О. Ю. Шмидта Российской академии наук (ИФЗ РАН) и Тольяттинского госуниверситета (ТГУ).

Линии электропередач (ЛЭП), работающие на основной промышленной частоте 50/60 Гц (Power Line Emission, PLE), буквально опоясывают землю. Это протянутые на многие сотни и тысячи километров, гигантские источники мощного излучения, способного проникать не только в атмосферу, но и ионосферу Земли и нарастающего по мере технологического развития человечества.

– Наша планета сегодня находится в постоянном электромагнитном окружении. Его создают не только природные процессы (электрическое и постоянное магнитное поле Земли, радиоволны Солнца и звезд, атмосферные процессы), но и мы сами, люди, – говорит заведующий лабораторией «Физика околоземного пространства» ИФЗ РАН Вячеслав Пилипенко. Идеально работающие ЛЭП ничего не должны излучать, потому что любое излучение – это дополнительные потери энергии, и энергетики принимают меры чтобы их избежать. Но в промышленных районах под действием сильной нагрузки или при сильных геомагнитных возмущениях ЛЭП выходят из идеального режима работы.

Трёхфазная линия передачи энергии на большие расстояния должна быть сбалансированной. Это значит, что напряжения и токи каждой из фаз имеют одинаковую амплитуду, а сдвиг амплитуды по фазе равен 120-ти градусам. Если хотя бы одно условие не выполняется, то система становится разбалансированной, что приводит к снижению эффективности работы ЛЭП и потерям мощности из-за излучения электромагнитной энергии.

Источником дисбаланса является неравномерность нагрузки. Скоростные железные дороги, индукционные печи в металлургии, компьютеры, системы освещения и даже чайники – всё это нелинейные потребители энергии и главные «виновники» возникающей неравномерной нагрузки.

– Из-за нелинейных элементов в системах потребителей промышленных районов в ЛЭП генерируются высшие гармоники*, и тогда ЛЭП может работать как излучающая антенна. Наши расчёты показали, что излучение это может быть достаточно сильным. Настолько, что его способны зарегистрировать спутники. Люди, которые занимаются спутниковыми наблюдениями, изучают в основном, природные процессы. Но когда на фоне природных шумов проявляется вот такая «активность» наших линий электропередач, её уже невозможно игнорировать. Стабильное излучение на 50 и 60 Гц – природа такого создать не может, – отмечает Вячеслав Пилипенко.

Электромагнитные изучения в ионосфере фиксировались спутниками Demeter (высота орбиты примерно 660 км) и «Чибис-М» (высота 500 км). Статистика, собранная геофизиками за десять лет, показала, что интенсивность PLE над промышленно развитыми районами уже значительно превышает средний уровень.

Самыми «мощными» потребителями электроэнергии оказались европейские страны, Китай, Индия, США, Канада, а также регионы европейской части России и Дальний Восток. Поэтому активным изучением эффекта электромагнитного «загрязнения» околоземного пространства занимаются прежде всего исследователи промышленно развитых стран. В последние годы активизировались китайцы, т.к. самые протяженные и сверхвысоковольтные ЛЭП располагаются именно в Китае.

Этой проблемой учёные заинтересовались ещё в 80-х годах прошлого столетия. Так, на одной из сессий Cospar (Комитета по космическим исследованиям) рассматривался вопрос о возможном влиянии электромагнитных излучений промышленных потребителей на ионосферу, и был отмечен эффект так называемого «выходного дня» – увеличение электромагнитных излучений очень низких частот в ионосферу в рабочие дни по сравнению с выходными днями (электромагнитное «дыхание» земной цивилизации в околоземное космическое пространство).

Теоретические модели, позволяющие достоверно оценить степень проникновения энергии PLE в верхнюю ионосферу, в рамках совместного с ИФЗ РАН исследования разрабатывали специалисты института химии и энергетики Тольяттинского госуниверситета. Как отметила заведующий кафедрой «Электроснабжение и электротехника» ТГУ, профессор Вера Вахнина, для российских исследователей электромагнитное загрязнение околоземного пространства – тема новая.

– Растущие передаваемые мощности и напряжения ЛЭП говорят о том, что из-за деятельности человека электромагнитного излучения становится всё больше и больше, причём не только на Земле, но и в космосе. Мы пока мы не можем достоверно и в полной мере прогнозировать, к чему приведёт такое «загрязнение» околоземного космического пространства, как повлияет на земные технологические системы. Это вторичный эффект. Однако, исходя из проведенных исследований, возникает предположение, что, в первую очередь, это может оказать влияние на спутниковую связь на базе низкоорбитальных спутников – а это системы радиосвязи, высокоскоростной интернет, системы геолокации. То есть, все те блага на основе беспроводных технологий, к которым привыкло современное человечество. Поэтому необходимо внимательно отслеживать источники интенсивного электромагнитного излучения на Земле, чтобы своевременно разрабатывать способы защиты, если они понадобятся, и решать вопрос с уменьшением этого воздействия на технологические системы, – комментирует Вера Вахнина.

Исследование было проведено в рамках программы «Приоритет-2030» национального проекта «Наука и университеты».

*Высшие гармоники – это токи или напряжения, частота которых превышает основное колебание 50/60 Гц и кратна этой частоте основного колебания. Высшие гармоники тока не вносят вклад в активную мощность, но оказывают термическую нагрузку на сеть.

Тольятти Самарской области является моногородом в соответствии с официальным перечнем моногородов, утвержденным Правительством Российской Федерации. Моногород - населенный пункт, экономическая деятельность которого тесно связана с единственным (градообразующем) предприятием или группой жестко интегрированных между собой предприятий. Развитие моногородов России предусматривает меры по диверсификации экономики, развитию социально-экономического положения и улучшению городской среды.

Тематические сайты: Космос, Наука
Сайты моногородов субъектов РФ: Самарская область - Тольятти
Сайты федеральных округов РФ: Дальневосточный федеральный округ
Сайты стран: Индия, Канада, Кипр, Соединенные Штаты Америки

Ньюсмейкер: Тольяттинский государственный университет — 318 публикаций
Сайт: www.tltsu.ru/news/v_kosmose_obnaruzeno_skoplenie_elektromagnitnogo_musora
Поделиться:

Интересно:

В Казани проходят Спортивные игры стран БРИКС
13.06.2024 13:02 Мероприятия
В Казани проходят Спортивные игры стран БРИКС
12 июня в Казани состоялась торжественная церемония открытия Спортивных игр стран БРИКС. Игры проводятся в рамках председательства России в объединении в 2024 году. Впервые они проходят в открытом формате – в соревнованиях принимают участие...
Законность от «волюнтариста» и звезды «черного рынка»
13.06.2024 11:36 Аналитика
Законность от «волюнтариста» и звезды «черного рынка»
Автор: Александр Звягинцев. В ноябре 1960-го Первый секретарь ЦК КПСС Никита Хрущёв прибыл с визитом в Западный Берлин. Тогда было две Германии — восточная ГДР и западная ФРГ, а Берлин был как бы прифронтовым городом между ними. В городе, разделенном на две части...
Русская красавица, полюбившая Эйнштейна по заданию НКВД
13.06.2024 10:12 Новости
Русская красавица, полюбившая Эйнштейна по заданию НКВД
В начале 1910-х годов в богемную жизнь Москвы ворвалась молодая красивая провинциалка. Маргарита Воронцова после окончания гимназии в родном Сарапуле поступила на московские женские юридические курсы мадам Полторацкой. Адвокатская карьера юную барышню прельщала...
Фестиваль «Времена и эпохи» проходит в Москве
13.06.2024 09:05 Мероприятия
Фестиваль «Времена и эпохи» проходит в Москве
Гостям фестиваля «Времена и эпохи», который проходит с 12 по 16 июня в рамках проекта «Лето в Москве», предлагают погрузиться в период Наполеоновских войн, увидеть генеральное сражение и принять участие в парижском параде победителей...
Мэр города Уфы дал имя птенцу сапсанов Уралсиба
11.06.2024 21:42 Новости
Мэр города Уфы дал имя птенцу сапсанов Уралсиба
Орнитологи окольцевали и дали имя птенцу семейства сапсанов, которые уже много лет выводят потомство на крыше Банка Уралсиб в Уфе. В кольцевании принял участие глава Администрации Уфы Ратмир Мавлиев. Он также выбрал имя для птенца, назвав его Буляк, что в переводе с башкирского языка означает...