У дитинстві багато хто з нас, дивлячись на фотографії або відео північного сяйва ставили собі питання — чи можна створити таку красу штучно? Це питання цікавило як тих, кому пощастило побачити aurora borealis на власні очі, так і тих, хто мріяв хоча б раз помилуватися цим дивовижним природним явищем.
Що ж, відповідь на це питання існує, і воно позитивне — так, людство навчилося створювати штучне північне сяйво. Щобільше, вчені та інженери розробили відразу кілька способів відтворення цього чудового атмосферного феномену. Щоправда, не всі з них однаково безпечні та прийнятні.
За останні десятиліття було знайдено як мінімум чотири різні підходи — від відносно нешкідливих наукових експериментів до небезпечних побічних ефектів деяких катастрофічних подій. І якщо перші два методи активно використовуються в наукових цілях, то останні два… Краще б людству ніколи не дізнатися про їхнє існування.
«Електронна» ракета
Найбільш безпечний та контрольований спосіб створення штучного полярного сяйва – запуск спеціальної геодезичної ракети з електронною «боєголовкою». Піднявшись до верхніх шарів атмосфери, така ракета викидає спрямований пучок електронів, які, взаємодіючи з атмосферними частинками, створюють свічення, схоже на справжнє північне сяйво.
Щоправда, цей метод має свої обмеження. Створене таким чином сяйво виходить досить тьмяним та нетривалим. Воно поступово розширюється і розпадається вздовж траєкторії польоту ракети, створюючи у нічному небі красиву, але недовговічну світлову доріжку.
На жаль, вартість навіть такого скромного світлового шоу дуже висока — запуск геодезичної ракети потребує серйозних фінансових витрат, спеціального обладнання та погодних умов. Але для наукових цілей цей метод донедавна залишався безпечним і передбачуваним.
Випромінювальна установка
Другий спосіб створення штучного північного сяйва пов’язаний із використанням потужних наземних випромінювальних установок. Принцип дії ґрунтується на генерації спрямованого електромагнітного випромінювання певної частоти, що впливає на верхні шари атмосфери, змушуючи їх світитися.
Найвідоміший приклад такої установки — сумнозвісна HAARP (High-frequency Active Auroral Research Program), розташована на Алясці. Саме ця наукова станція у «нульових» роках стала джерелом безлічі конспірологічних теорій. Однак насправді її можливості набагато скромніші, ніж малювала уява конспірологів-аматорів.
Для створення навіть невеликого штучного сяйва потрібна колосальна потужність випромінювання — йдеться про мегавати. Такі енерговитрати роблять метод вкрай дорогим, хоча й дозволяють проводити унікальні наукові дослідження взаємодії електромагнітного випромінювання з іоносферою — і, мабуть, все ще дешевше запуску десятків ракет, так що науковці з усього світу установку оцінили (не рахуючи інших експериментів, що проводяться на HAARP).
Атомний спалах у небесах
Третій спосіб створення штучного сяйва можна назвати найрадикальнішим — висотний ядерний вибух. На початку космічної ери США, СРСР провели кілька таких випробувань, не підозрюючи про наслідки. Результати виявилися вражаючими, але вкрай небезпечними.
Атомний вибух у верхніх шарах атмосфери або навіть у космосі створює потужний електромагнітний імпульс та потік заряджених частинок. Частина цих частинок спрямовується до Землі, викликаючи грандіозне сяйво, видиме неозброєним оком на величезних відстанях і триває до семи-восьми хвилин. Одночасно потужний ЕМІ виводить із ладу електроніку в радіусі дії вибуху (плюс-мінус збігається з візуальною спостережливістю спалаху).
Але найнебезпечнішим наслідком таких експериментів є формування штучних радіаційних поясів навколо планети. Після кількох подібних вибухів стало очевидним, що продовження випробувань може зробити космічний простір навколо Землі непридатним для супутників і пілотованих польотів.
Саме тому в 1963 році — через рік після епічного випробування такого роду, Starfish Prime, коли американці «страшили» півтора мегатонною боєголовкою на чотирьох сотнях кілометрів — було підписано тимчасову угоду, яка забороняє подібні експерименти. Вразилися обидві сторони…
У 1967 році було створено Договір про космос, що остаточно забороняє ядерні вибухи за межами нижніх шарів атмосфери.
Радіоактивні опади
Існує ще один, мабуть, найстрашніший спосіб створення штучного полярного сяйва — масштабний викид радіоактивних речовин в атмосферу. Коли у верхні шари потрапляє достатня кількість радіоактивних наночастинок та аерозолів, вони можуть викликати тривале свічення, що триває від кількох годин до кількох діб.
Такий ефект спостерігався як мінімум один раз — під час сумнозвісної аварії на виробничому об’єднанні «Маяк» у 1957 році.
Існують також непідтверджені та вельми суперечливі свідчення про подібне явище в перші години після Чорнобильської катастрофи, хоча в цьому випадку сяйво, якщо воно й було, мало локальний характер.
І, думаємо, не потрібно додаткового пояснення, що при спостереженні такого сяйва його краса буде найменшою річчю, яка вас турбує в цей момент.
У пошуках наукового змісту
Після знайомства з цими методами виникає логічне питання: навіщо взагалі людству знадобилося створювати штучне північне сяйво? Відповідь криється в науковому інтересі до вивчення верхніх шарів атмосфери та космічної погоди… А також загальної людської цікавості та безладності.
Перші два способи — з використанням ракет та випромінювальних установок — активно застосовуються вченими для дослідження механізмів формування полярних сяйв, їх залежності від різних факторів та впливу на атмосферні процеси. Ці експерименти допомагають краще зрозуміти природу космічної погоди та її вплив на земні технології.
Щодо висотних ядерних вибухів, вони ніколи не планувалися як спосіб створення штучного сяйва — цей ефект став несподіваним побічним результатом. Військові та вчені того часу просто не могли передбачити всі наслідки подібних експериментів, і тому хотіли їх провести, аби зрозуміти, «що взагалі буде?». А останній спосіб і є трагічним наслідком техногенних катастроф — трагічною випадковістю, страшним уроком про необхідність граничної обережності при роботі з ядерними технологіями.
Більше цікавого: