Сангита Абду Джиоти, специалист по информационным технологиям из Калифорнийского университета в Ирвине заявила, что крупный выброс вещества из солнечной короны может вызвать крах глобальной структуры коммуникационных сетей из-за уязвимостей ретрансляторов, используемых для усиления сигнала в волоконно-оптических интернет-сетях.
Это заявление было сделано в докладе ученой на конференции по передаче данных SIGCOMM 2021.
По словам исследовательницы, крупных корональных выбросов из Солнца не было с 1859 года – эту геомагнитную бурю даже назвали событием Кэррингтона или солнечным суперштормом. В ту эпоху глобальные электрические сети и интернет еще отсутствовали, поэтому выброс массы из короны Солнца нанес ущерб только процветавшей тогда телеграфной сети.
Напомним, корональным выбросом массы называют выброс вещества из звёздной короны. Наша звезда – Солнце. Выброшенное из короны Солнца вещество состоит из электронов, протонов и небольшого количества ядер более тяжёлых элементов, начиная с гелия.
Выброс имеет форму гигантской петли с концами в солнечной атмосфере, поэтому его можно наблюдать в телескоп, но не с поверхности Земли, а со спутников. При этом со спутников не видно, в какую сторону движется выброшенное из короны Солнца вещество – к Земле или от нее. А ведь в каждом корональном выбросе солнечной массы может содержаться до 10 миллиардов тонн вещества. И если выброс направлен в сторону Земли, то это вещество окажется у нашей планеты в течение одного-трёх дней.
Когда выброс достигает Земли, он может вызвать нарушения в работе электрооборудования и ухудшить условия распространения радиоволн.
Производители электроэнергии хорошо осведомлены о таких рисках, и большинство из них принимают меры для предотвращения таких событий, отмечает Джиоти. Но глобальные интернет-сети от таких рисков пока не застрахованы.
Интернет-сети и спутники мобильной связи могут быть повреждены наведенными токами от масштабного коронального выброса и прямым его воздействием, утверждает автор доклада. Потому что неуязвимые для солнечных частиц волоконно-оптические кабели соединены ретрансляторами оптического сигнала, которые работают с помощью электропитания, а значит, их-то и могут сломать корональные выбросы. Таких ретрансляторов много. Они установлены через каждые 50 – 150 километров кабельной линии.
А еще уязвимы элементами интернет-сетей являются дата-центры, где стоят обеспечивающие передачу сигнала серверы и где хранится информация, напоминает Джиоти. Стоит отключиться электропитанию в дата-центре, и вся зависящая от него сеть рухнет. А если отключится не один дата-центр, а все одновременно? И если аккумуляторы не включатся в этот момент, поскольку тоже будут повреждены корональным выбросом? Починка этого оборудования может растянуться на недели и месяцы. Что будет делать цифровизованное человечество все это время?
Это наихудший сценарий, с которым, к счастью, мы никогда не встречались в новейшей истории, подчеркивает в своем докладе исследовательница. Она характеризует такую масштабную интернет-катастрофу как событие типа пандемии COVID-19. Такое событие называют "черный лебедь", потому что оно редкое, трудно прогнозируемое и чрезвычайно разрушительное.
Джиоти оценивает экономические потери человечества от одного дня бездействия интернета более, чем в 7 миллиардов долларов. И предрекает приход "черного лебедя" для глобальной интернет-сети в течение ближайших 20 лет. Свой вывод она делает на основе анализа циклов солнечной активности – периодов, когда слабая солнечная активность чередуется с сильной.
Последние два одиннадцатилетних солнечных цикла, совпавшие с рождением и развитием интернета, были очень слабыми. Учитывая, что сильный солнечный цикл может произойти в следующие пару десятилетий, нужно прямо сейчас подготовить нашу инфраструктуру для потенциального катастрофического события, призывает Джиоти.