p Uma imagem composta de uma ejeção de massa coronal vista pelo Observatório Solar e Heliosférico. Crédito:ESA, NASA / SOHO
p A NASA há muito é líder na compreensão da ciência do clima espacial, incluindo pesquisas sobre o potencial das correntes elétricas induzidas para interromper nossos sistemas de energia. Ano passado, Os cientistas da NASA trabalharam com cientistas e engenheiros de instituições de pesquisa e da indústria durante dois workshops intensivos de uma semana para avaliar o estado da ciência em torno desse tipo de clima espacial. Este resumo foi publicado em 30 de janeiro de 2017, no jornal
Clima Espacial . p Tempestades do sol podem afetar nossas redes de energia, sistemas ferroviários e dutos subterrâneos por meio de um fenômeno chamado de correntes induzidas geomagneticamente, ou GICs. O sol libera regularmente um fluxo constante de material magnético solar chamado de vento solar, junto com ocasionais nuvens enormes de material solar chamadas ejeções de massa coronal. Este material interage com o campo magnético da Terra, causando mudanças temporárias. Essa mudança temporária no campo magnético pode criar correntes elétricas logo abaixo da superfície da Terra. Estes são GICs.
p Grande, afinar, estruturas metálicas próximas à superfície da Terra, como dutos subterrâneos, ferrovias e linhas de energia - podem atuar como fios gigantes para essas correntes, fazendo com que a eletricidade flua por longas distâncias no subsolo. Esta corrente elétrica pode causar problemas para todas as três estruturas, e é especialmente difícil de gerenciar em sistemas de energia, onde controlar a quantidade de corrente elétrica é a chave para manter as luzes acesas. Sob condições extremas, GICs podem causar apagões temporários, o que significa que estudar o clima espacial é um componente crucial para o gerenciamento de emergências.
p "Já tínhamos um bom conhecimento das principais peças móveis que podem afetar os sistemas de energia, "disse Antti Pulkkinen, um pesquisador do clima espacial no Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland. "Mas esta foi a primeira vez que tivemos especialistas solares, cientistas heliosféricos, físicos magnetosféricos, engenheiros de energia e funcionários de gerenciamento de emergência, todos juntos em uma sala. "
p Embora os GICs possam causar problemas principalmente para sistemas de energia, ferrovias e oleodutos não estão imunes.
p "Os pesquisadores descobriram uma correlação positiva entre as tempestades geomagnéticas e o mau funcionamento dos sistemas de sinalização ferroviária, "disse Pulkkinen, que também é membro do Centro de Modelagem Coordenado pela Comunidade, com foco em pesquisas de clima espacial, com sede em Goddard.
p Isso ocorre porque os sinais ferroviários, que normalmente controlam o tráfego em cruzamentos entre trilhos ou em cruzamentos com estradas, operar em um sistema automatizado de circuito fechado / aberto. Se as rodas de metal de um trem estiverem nos trilhos perto do sinal, eles fecham o circuito elétrico, permitindo que a corrente elétrica flua para o sinal e o ligue.
p Correntes induzidas geomagneticamente, ou GICs, pode resultar de tempestades geomagnéticas - um tipo de evento climático espacial no qual o campo magnético da Terra é agitado pela entrada de material magnético solar. Os campos magnéticos de mudança rápida criam GICs por meio de um processo chamado indução eletromagnética. Os GICs podem fluir através dos trilhos da ferrovia, oleodutos subterrâneos e redes de energia. Crédito:NASA
p "Correntes induzidas geomagneticamente podem fechar esse loop e fazer o sistema sinalizar que há um trem quando não há, "disse Pulkkinen.
p De forma similar, corrente fluindo em oleodutos pode criar alarmes falsos, solicitando que os operadores inspecionem os dutos que não estão danificados ou com defeito.
p Em sistemas de energia, os GICs de um forte evento climático espacial podem causar algo chamado colapso de tensão. O colapso de tensão é um estado temporário no qual a tensão de um segmento de um sistema de potência chega a zero. Como a tensão é necessária para que a corrente flua, o colapso da tensão pode causar apagões nas áreas afetadas.
p Embora os apagões causados pelo colapso de tensão possam ter efeitos enormes no transporte, saúde e comércio, É improvável que os GICs causem danos permanentes a grandes seções dos sistemas de energia.
p "Para que ocorram danos permanentes ao transformador, precisa haver níveis sustentados de GICs passando pelo transformador, "disse Pulkkinen." Sabemos que não é assim que os GICs funcionam. Os GICs tendem a ser muito mais barulhentos e de curta duração, portanto, o dano físico generalizado de transformadores é improvável, mesmo durante grandes tempestades. "
p Os cientistas que trabalharam na pesquisa, parte do Instituto Living With a Star da NASA, também criou uma lista das principais questões não respondidas na ciência GIC, principalmente relacionado à modelagem e previsão por computador. O trabalho anterior dos membros do grupo sobre a ciência e preparação do GIC já foi usado para moldar novos padrões para as empresas de energia se protegerem contra apagões. Em setembro de 2016, a Federal Energy Regulatory Commission, ou FERC, lançou novos padrões que exigem que as empresas de energia avaliem e se preparem para possíveis interrupções do GIC.
p "Estamos muito orgulhosos de que os membros da nossa equipe tenham feito contribuições importantes para os padrões FERC atualizados, "disse Pulkkinen." Isso também mostra que os EUA estão trabalhando ativamente para lidar com o risco de GIC. "