Кратко — вспышка уровня $X10$ (очень сильная) может вызвать широкомасштабные нарушения в космической и наземной инфраструктуре за счёт интенсивного излучения, корональных выбросов (CME) и геомагнитных возмущений (GMD/GIC). Ниже — по пунктам.
1) Наиболее уязвимые системы (и механизмы повреждения)
- Энергетические сети: трансформаторы высокого напряжения повреждаются геомагнитно-индуцированными токами (GIC). Длинные линии и незаземлённые нейтрали — наиболее рисковые.
- Спутники: электроника (одиночные события и накопленная радиация), поверхностная и внутреняя зарядка, отказ attitude/контроля из‑за увеличения плотности атмосферы (повышение аэродинамического сопротивления) — частичная потеря орбиты.
- Коммуникации: HF‑радиосвязь и коротковолновая связь для авиации и судов теряют работоспособность; спутниковые каналы могут деградировать.
- ГНСС/GPS: искажения и потеря сигнала, снижение точности позиционирования (важно для авиации, навигации, финансовых систем).
- Авиация: повышенная радиация на полётах через полярные маршруты, отказ связи и навигации — нужны отклонения маршрутов.
- Трубопроводы и железные дороги: индуцированные токи вызывают коррозию и сбои в системах заземления/контроля.
- Центры обработки данных и телеком-сети: прямые повреждения электронных компонентов, потеря электропитания и охлаждения.
- Критические службы (медицина, водо‑/канализация, транспорт): вторичные эффекты через потерю питания и связи.
2) Меры защиты и смягчения последствий
- Предупреждение и прогноз: оперативные датчики (L1, солнечные телескопы) и готовность операторов — возможность дать от часов до суток для действий.
- Оперативные меры: перевести сети в режим пониженного напряжения, отключить уязвимые трансформаторы, временно приостановить полёты в высоких широтах, перевести спутники в «безопасный режим».
- Техническое укрепление сетей: установка GIC‑блокирующих устройств (серии- и шунтирующие реакторы), нейтральные блоки, улучшенное заземление, резервные трансформаторы, распределение нагрузки.
- Проектное хардениг: радиационно-стойкая электроника, экранирование и система разрядки для спутников, проектирование трансформаторов с учётом GIC.
- Резервы и подготовка: оперативные запасы крупных трансформаторов, планы восстановления, тестирование аварийных протоколов, обучение персонала.
- Системы резервной навигации и связи: инерциальные навигационные системы, наземные резервные сети, усиление опорной инфраструктуры ЦОД (UPS, генераторы).
- Регулирование и стандарты: требования к учёту риска геомагнитных бурь в критической инфраструктуре.
3) Экономические последствия (диапазоны и сценарии)
- Краткосрочные прямые убытки: повреждение нескольких ключевых трансформаторов и спутников — ремонт/замена может стоить от порядка $\$10^8$ до $\$10^{10}$ на крупный объект/систему.
- Широкомасштабный сценарий (по аналогии с Carrington‑подобным событием): оценки ущерба для одной крупной экономики (например, США) — от $\$10^{11}$ до $\$10^{12}$ и выше за первый год, при длительных отключениях — триллионные потери и вторичные экономические эффекты.
- Время восстановления: критические трансформаторы, если их нужно производить заново и заменить, — месяцы–годы ($\sim$от нескольких месяцев до $1-10$ лет для полной регенерации сложных сетей в худшем случае).
- Вторичные эффекты: сбои транспорта, финансовых рынков, цепочек поставок, здравоохранения и промышленных производств приводят к дополнительным потерям, экономической нестабильности и социальным последствиям.
- Страхование и государственные расходы: большие выплаты, необходимость государственных вмешательств и инвестиций в модернизацию инфраструктуры.
Краткий итог: вспышка уровня $X10$ может серьёзно нарушить и космическую, и наземную инфраструктуру; наиболее уязвимы — энергосети, спутники, навигация и коммуникации. Реальные потери зависят от длительности и конкретного направления CME, уровня готовности и мер защиты; инвестиции в прогнозирование, хардениг и запасы значительно уменьшают последствия.