私たちは壊滅的な太陽嵐に備えていますか?

私たちが直面する最大の災害の 1 つは、太陽が 100 億トンのプラズマ球を吐き出してから約 18 時間後に始まる。太陽は以前にもプラズマ球を吐き出したことがあるし、今後も必ずプラズマ球を吐き出すだろう。コロナ質量放出 (CME) と呼ばれる帯電粒子の雲であるプラズマ球が地球に衝突すると、電力網に電流が急増する。変圧器は破壊され、照明は消える。食料は腐り、輸送システム全体が停止するため、補充もされない。

数週間以内に、原子力発電所の予備発電機は機能しなくなり、放射性の使用済み核燃料棒が保管されている冷却池に水を供給する電動ポンプも停止するだろう。複数のメルトダウンが発生するだろう。「米国中にチェルノブイリ原発が 30 基あると想像してください」と、宇宙天気に対する送電網の脆弱性の専門家で電気技師のジョン・カッペンマンは言う。送電網の大部分を破壊するほどの CME は、科学者や保険会社が「影響が大きく頻度の低い事象」と呼ぶものだ。多くの宇宙天気学者は、地球でも近いうちに CME が発生すると述べている。CME はいつでも発生する可能性があるが、11 年周期の太陽黒点のピークと密接に相関している。現在のサイクルは 2013 年 7 月にピークを迎える。

記録された歴史上最も強力な CME は、科学者が 2013 年に予測しているピークに似たピークを持つ太陽周期中に発生した。1859 年のいわゆるキャリントン イベントでは、米国で放電が発生し、電信技師が感電して機械が燃えた。1921 年の CME では、東海岸全域のラジオが、ヨーロッパのほとんどの地域で電話が機能しなくなった。2008 年の全米科学アカデミーの報告書では、科学者は 1921 年レベルの嵐で米国の電力網にある変圧器 350 台が故障し、1 億 3000 万人が電気のない生活を送る可能性があると推定している。壊れた変圧器の交換には長い時間がかかる。ほとんどの変圧器は製造に最大 2 年かかるからだ。

「100年に一度の太陽嵐に対する防御を構築する必要がある」外部電源が失われると、原子力発電所にはディーゼル発電機があり、最大30日間、使用済み燃料の冷却プールに水を汲み上げることができる。メルトダウンの脅威の大きさは十分に文書化されている。日本の福島原発が3月に停止する1か月前、技術者の委員会であるレジリエント社会財団は、米国原子力規制委員会に、原子力発電所の緊急バックアップシステムの増強を勧告する請願書を提出した。請願書は、激しい太陽嵐はマグニチュード9.0の地震よりもはるかに深刻で、国内の原子力発電所の約3分の2が1年から2年間、電力供給不能になる可能性があると主張している。

CME による急上昇を防ぐにはコストがかかる。十分な警告があれば (おそらく少なくとも数時間前)、電力会社は変圧器を完全に停止し、嵐が去った後に再び電源を入れることができる。しかし、これほど大規模に送電網を停止するには数十億ドルのコストがかかる。自信を持ってこれを行うには、予測が正確でなければならない。

昨年 10 月、NASA の科学者らは太陽の爆発を監視し、嵐を予測するソーラー シールド プログラムを発表した。これは良いステップではあるが、このシステムで使用されている衛星は 1997 年に打ち上げられ、わずか 5 年間の運用を想定して設計されたものだ。これと同等、あるいはこれほど先進的なシステムを持つ国は他にはない。

バックアップ システムもまだ整っていません。国土安全保障省は緊急用交換変圧器の開発に資金を提供していますが、現場で使えるようになるまでには数年かかります。カッペンマンは嵐によるサージをブロックする 10 万ドルのコンデンサを開発しましたが、緊急事態でその効果が実証されていません。「大規模な太陽嵐は、100 年に一度の洪水と同じように「低確率」の出来事です」と NRC 請願書の著者であるトーマス ポピックは言います。「100 年に一度の洪水から守るために堤防を築くのと同じように、100 年に一度の太陽嵐から守る方法も構築する必要があります。」