طوفان خورشیدی چه پیامدهایی دارد؟

ترافیک اینترنت و داده‌های آنلاین شما از شبکه‌ای متشکل از صدها کابل زیردریا و حتی بین کوه‌ها عبور می‌کند. در مجموع حدود 1.3 میلیون مایل کابل اینترنت کف اقیانوس قرار دارد – یعنی به اندازه 52 برابر طول زمین. اگر یکی از بلایای طبیعی مشکلی برای این کابل‌ها ایجاد کند، چه اتفاقی رخ می‌دهد؟

به گفته دکتر Sangeetha Jyothi از دانشگاه ارواین کالیفرنیا، چنین رویدادی می‌تواند یک “آخرالزمان اینترنتی” ایجاد کند. بعلاوه تحقیقات او نشان می‌دهد که ممکن است در دو دهه آینده چنین اتفاقی رخ دهد. او معتقد است که یک ابرطوفان خورشیدی نادر می‌تواند بخش‌هایی از اینترنت را در سطح جهان فلج کرده و چنین قطع دسترسی تا ماه‌ها ادامه خواهد داشت.

خوشبختانه در صورت آماده شدن برای این رویداد، می‌توانیم از آن پیشگیری کنیم.

ایجاد یک فاجعه کیهانی

سطح خورشید به شدت پرنوسان و پر از شعله‌هایی است که دائماً در حال جوشش بوده و تشعشات الکترومغناطیس را به فضا پرتاب می‌کنند. خوشبختانه اکثر این خروجی‌ها مشکلی برای زمین ایجاد نمی‌کنند چون یا بزرگ نیستند یا جهت آنها به سمت زمین نیست. اما گاهی اوقات ممکن است زمین هم درگیر بدشانسی شده و یک ابرطوفان خورشیدی به سمت آن هدایت شود.

خوشبختانه اتمسفر زمین بخش عمده‌ای از این تشعشات را دفع کرده و مانع از آسیب رسیدن به انسان‌ها می‌شود. اما ممکن است مواد همراه آن که بار الکتریکی پیدا کرده اند، با میدان مغناطیسی زمین واکنش نشان داده و همین مسئله منجر به بروز اختلالاتی در ارتباطات ماهواره ای، شبکه‌های برق و یا حتی کابل‌های اینترنتی زیردریا شود.

احتمال وقوع این رویداد نسبتاً کم (1.6 تا 12 درصد در هر دهه) است و از آنجا که چنین رویدادهایی بسیار نادر هستند، اطلاعات کمی درباره آنها در دسترس است. با توجه به اینکه چند دهه اخیر در این زمینه نسبتاً ساکن و آرام بوده، مدل‌های پیش بینی Jyothi نشان می‌دهند که احتمالاً در 20 تا 25 سال آینده، یک طوفان خورشیدی بزرگ دیگر خواهیم داشت.

چنین رویدادی آخرین بار در سال 1921 رخ داد. این حادثه به نام ابرطوفان نیویورک معروف است و منجر به انفجار فیوزهای برق و قطع سیستم‌های تلگراف زیردریا شد. در آن زمان هنوز وارد عصر مدرن نشده بودیم اما به باور دانشمندان اگر چنین اتفاقی امروزه رخ دهد، ممکن است برق 20 تا 40 میلیون نفر تا 2 سال قطع شده و تریلیون‌ها دلار خسارت ایجاد شود.

پس از آن طوفان‌های خورشیدی با شدت کمتری رخ داده اند. یکی از آنها سال 2003 رخ داد و مشکلاتی برای برنامه فضایی ژاپن ایجاد کرد. بعدی سال 1967 رخ داد و تقریباً باعث شروع یک جنگ هسته‌ای شد چون آمریکا معتقد بود روسیه در سیستم‌های تشخیص موشک این کشور اختلال ایجاد کرده در حالیکه مشکل ناشی از یک طوفان خورشیدی بود.

وب جهان گستر حساس ما

کابل‌های اینترنت زیر دریا در برابر آسیب الکتریک ناشی از طوفان خورشیدی ایمن هستند چون سیگنال‌ها را به شکل نور ارسال می‌کنند نه جریان. مشکل اینجاست که این کابل‌ها در بازه 30 تا 90 مایلی مجهز به تکرارکننده‌هایی هستند که سیگنال را تقویت می‌کند. این تکرار کننده‌ها در برابر اختلالات الکتریکی حساس هستند و حتی اگر یکی از آنها دچار مشکل شود، کل مسیر زیر دریا مختل خواهد شد.

اثرات طوفان خورشیدی در مناطق نزدیک به قطب‌های مغناطیسی زمین بیشتر خواهد بود. بنابراین مثلاً ریسک کمتری متوجه آسیا است چون سنگاپور که مرکز نصب بسیاری از کابل‌های زیردریا است در خط استوا قرار دارد.

دردسر برای اینترنت

به گفته Umakishore Ramachandran از موسسه فناوری جورجیا در آتلانتا، اینترنت طوری طراحی شده که اگر تکرار کننده‌ها با مشکل روبرو شوند، ترافیک از یک مسیر جایگزین متفاوت عبور کند. ممکن است در بعضی نقاط به دلیل تراکم ترافیک شاهد افت سرعت باشیم، اما بعید است فاجعه خاصی رخ دهد.

به گفته Ross Schulman تکنولوژیست ارشد مؤسسه فناوری باز New America مشکل اصلی در لبه‌های شبکه رخ می‌دهد. مثل اینترنتی که ما و کسب و کارهای کوچکتر متکی بر آن هستیم. اگر تعداد زیادی از مسیرها آسیب ببیند، احتمالاً پهنای باند باقیمانده به سرویس‌های ضروری مثل مراقبت‌های بهداشتی اختصاص خواهد یافت. بعلاوه ارتباطات ماهواره‌ای و ابزارهایی مثل جی‌پی‌اس هم آفلاین می‌شوند.

پیش از این هم دنیای ما در حوادثی مثل طوفان، زمین لرزه و غیره با مشکل اینترنت روبرو شده و شهروندان تجربه قطع اینترنت را دارند. به باور Ramachandran رایانش لبه‌ای راهکاری برای حل چنین مشکلی است.

قبلاً هم برای حل چنین مشکلاتی و حفظ ارتباطات، از شبکه‌های غیرمتمرکز محلی استفاده می‌شد. اما اگر چنین شرایطی برای چنین هفته یا ماه ادامه پیدا کند، باید راهکارهای دیگری برای حل مشکل اینترنت پیدا کرد.

همچنین ممکن است شبکه‌های برق تا چند هفته قطع شوند در نتیجه زیرساخت‌های ما برقی نخواهند داشت. در این شرایط، به گفته Schulman می‌توان از راهکارهای جایگزینی مثل شبکه‌های مش بی سیم از جمله Commotion یا Loon گوگل استفاده کرد.

به باور کارشناسان، با تغییر شرایط اقلیمی طوفان خورشیدی تنها یکی از حوادثی است که باید آماده آن باشیم.

Schulman می‌گوید: “قبلاً هم در طوفانی سندی نیویورک که باعث خاموشی خیلی از دیتاسنترها، قطع شبکه تلفن همراه و اختلال در ترافیک اینترنت شد، این تجربه را داشتیم. اطمینان از انعطاف پذیری زیرساخت‌ها برای مقابله با تغییرات پیش رو مهم است.”