Sygnalizacja świetlna zagrożona przez burze słoneczne

W obliczu narastającej świadomości na temat wpływu zjawisk kosmicznych na infrastrukturę ziemską, nowe badanie przeprowadzone przez zespół z Lancaster University w Wielkiej Brytanii rzuca światło na potencjalne zagrożenia jakie mogą spowodować burze słoneczne.

Opublikowane w „Space Weather”, badanie, przedstawia wpływ geomagnetycznie indukowanych prądów (GIC) na systemy sygnalizacji kolejowej, ujawniając, że silne burze słoneczne mogą wywoływać krytyczne awarie w systemach, stanowiąc zagrożenie dla bezpieczeństwa ruchu kolejowego.

Badanie ujawnia szczególnie niebezpieczne awarie, zwane jako „wrong side failures”, w czasie których sygnał kolejowy nieoczekiwanie zmienia się z czerwonego na zielony, co może prowadzić do kolizji pociągów. Awarie te są bardziej ryzykowne niż „right side failures”, gdy sygnał przechodzi z zielonego na czerwony, co jest mniejszym zagrożeniem bezpieczeństwa, ponieważ spowoduje to opóźnienia pociągów zamiast kolizji maszyn, które otrzymają komunikat o możliwości jazdy za pomocą światła zielonego.

Badanie przeprowadzone przez doktoranta Camerona Pattersona i profesora Jima Wilda skupiło się na zrozumieniu, jak geomagnetycznie indukowane prądy (GIC) – burze słoneczne – oddziałują na systemy sygnalizacji kolejowej zasilane z linii napowietrznych AC. Są to sieci elektroenergetyczne wykorzystujące przewody rozmieszczone na słupach lub wieżach, które przesyłają prąd zmienny na duże odległości. Są one powszechnie stosowane w systemach energetycznych i mogą być podatne na wpływy zewnętrzne, takie jak geomagnetycznie indukowane prądy, które mogą być emitowane przez burze słoneczne.

W badaniu szczegółowo przeanalizowano dwie trasy kolejowe – z Preston do Lancaster na linii West Coast Main Line oraz z Glasgow do Edynburga, aby zrozumieć, jak GIC wpływają na sygnalizację na tych liniach. Wyniki wykazały, że indukowane w szynach prądy mogą powodować awarie sygnalizacji, co stawia pod znakiem zapytania bezpieczeństwo na tych kluczowych trasach kolejowych. Przeprowadzone badanie ukazało, jak ważne jest zrozumienie i zarządzanie ryzykiem, jakie niosą GIC dla infrastruktury kolejowej, zwłaszcza w kontekście zasilania z linii napowietrznych AC.

Badanie odwołuje się do historycznych zdarzeń, takich jak ogromna erupcja słoneczna w 1859 roku, która zakłóciła linie telegraficzne, oraz ocenia wpływ podobnych wydarzeń na współczesne systemy sygnalizacji kolejowej.

Podkreśla się potrzebę uwzględnienia ryzyka pogody kosmicznej w planowaniu i zarządzaniu bezpieczeństwem w przemyśle kolejowym. Profesor Wild zauważa, że sektory takie jak lotnictwo, energetyka i przemysł kosmiczny już biorą pod uwagę te ryzyka.

Badanie sugeruje wykorzystanie prognozowania pogody kosmicznej do informowania decyzji o ograniczeniu operacji kolejowych w przypadku oczekiwania ekstremalnych zdarzeń, takich jak burze kosmiczne. „Severe space weather” jest już uwzględnione w brytyjskim National Risk Register for Civil Emergencies jako istotne ryzyko.

Badanie to wskazuje na poważne, choć rzadkie, ryzyko dla systemów sygnalizacji kolejowej, które mogą prowadzić do opóźnień lub poważniejszych konsekwencji dla bezpieczeństwa. Integracja tego zagrożenia w strategie planowania i zarządzania bezpieczeństwem jest kluczowa dla przyszłego rozwoju przemysłu kolejowego. Ponadto, badanie to podkreśla znaczenie międzynarodowej współpracy i komunikacji w zakresie monitorowania i reagowania na zagrożenia kosmiczne, podkreślając rolę, jaką mogą odegrać zaawansowane technologie i badania w minimalizowaniu potencjalnych skutków jakie mogą wywołać burze słoneczne.

Szymon Ślubowski