يحذر باحث من أن الطقس الفضائي قد يشكل خطرا على سلامة السكك الحديدية

تهديد شمسي بعيد عن الفضاء

يُناقش الطقس الفضائي عادةً في سياق الأقمار الصناعية وشبكات الكهرباء والشفق القطبي. وتقول دراسة جديدة أبرزتها New Scientist إن السكك الحديدية ينبغي أن تُضاف إلى هذه القائمة. ووفقًا لكاميرون باترسون من جامعة لانكستر، فإن الأنظمة الكهربائية المستخدمة في كثير من شبكات القطارات معرضة للتيارات المستحثة جيومغناطيسيًا أثناء العواصف الشمسية، ما يثير احتمال حدوث أعطال في الإشارات قد تخلق مخاطر سلامة جسيمة.

يدور القلق الأساسي حول دوائر السكة، وهي تُستخدم على نطاق واسع لاكتشاف ما إذا كانت هناك قطارات في جزء معين من المسار. وتعتمد هذه الأنظمة على سلوك كهربائي يمكن التنبؤ به. وعندما تعطل العواصف الشمسية المجال المغناطيسي للأرض، يمكنها أن تحفز تيارات غير مرغوب فيها في الأنظمة الموصلة الطويلة على سطح الأرض، بما في ذلك قضبان السكك الحديدية. ويمكن لهذه التيارات الإضافية أن تحدث شذوذًا في منطق الإشارات.

وفي أسوأ الحالات، يقول باترسون، قد تتحول إشارة حمراء إلى خضراء. وهذا هو السيناريو الذي يجعل المشكلة أكثر من مجرد فضول تقني. فمثل هذا العطل لن يؤخر الخدمات فحسب، بل قد يزيل حاجزًا أمنيًا أساسيًا في نظام عالي السرعة حيث يكون وقت الاستجابة محدودًا.

لماذا كان من السهل إغفال هذا الخطر

تطلق الشمس باستمرار جسيمات مشحونة، لكن الاضطرابات الكبيرة متقطعة. وعندما تضرب عاصفة شمسية الأرض، تكون الآثار الأكثر وضوحًا غالبًا هي الشفق القطبي أو الاضطرابات في عمليات الأقمار الصناعية. أما الشذوذات في الإشارات على مستوى الأرض في السكك الحديدية فهي أقل وضوحًا وأقل تكرارًا وأصعب في إرجاعها إلى سببها بعد وقوعها.

وقال باترسون في اجتماع حديث لاتحاد علوم الأرض الأوروبي في فيينا إن المهندسين قد لا يكتشفون العطل إلا بعد مرور العاصفة، وعندها قد لا تكشف الفحوص التقليدية عن أي شيء مكسور بوضوح. وهذا يجعل الطقس الفضائي سببًا محتملًا لكن غير مُقدّر بما يكفي لوقائع إشارات غير مفسرة.

ويشير إلى مثال تاريخي واضح في السويد في يوليو/تموز 1982، حين قيل إن الإشارات تبدلت أثناء عاصفة شمسية، وربط الأثر بتيارات مستحثة جيومغناطيسيًا في جزء السكة. كما وجدت أبحاث في روسيا ارتباطات بين العواصف الشمسية وشذوذات الإشارة. ويشتبه باترسون في وقوع حوادث أخرى دون تشخيص صحيح.

المشكلة أكبر من مجرد تبدل إشارة واحدة

حتى عندما لا تؤدي الأعطال إلى خطر تصادم مباشر، فإنها قد تظل معطلة. فالإشارات التي تتحول خطأ إلى الأحمر يمكن أن توقف الخدمات، ويمكن للقطارات المتوقفة أن تجر مشاكل أوسع عبر أنظمة الطاقة والعمليات. شبكات السكك الحديدية بنى تحتية مترابطة بإحكام، لذا فإن شذوذًا كهربائيًا موضعيًا يمكن أن يتوسع إلى اضطراب على مستوى الشبكة إذا وقع في الوقت أو المكان الخطأ.

وما يجعل القضية مثيرة للقلق بشكل خاص هو أن كثيرًا من أنظمة السكك الحديدية تعتمد على بنية تحتية قديمة صُممت قبل وقت طويل من أن تصبح مقاومة الطقس الفضائي أولوية هندسية رئيسية. دوائر السكة مثبتة وواسعة الانتشار، لكن هذا يعني أيضًا أن القاعدة المركبة كبيرة. وإذا كانت الثغرة الأساسية حقيقية عبر عدة دول، فالتحدي ليس صيانة معزولة، بل تكيفًا منهجيًا.

تحذير في فترة من النشاط الشمسي الأعلى

التوقيت لافت. فقد ارتفع الوعي العام بالنشاط الشمسي بسبب العروض الأخيرة للشفق القطبي وبسبب النقاش الأوسع حول الاستعداد للطقس الفضائي. لكن الاهتمام لا يزال يتركز على المركبات الفضائية وبنية الطاقة الوطنية. أما سلامة السكك الحديدية فتجعل القضية أقرب إلى أنظمة النقل اليومية التي يستخدمها الملايين.

والبحث، كما ورد هنا، هو تحذير أكثر منه تقييمًا كميًا للمخاطر العالمية. فهو لا يدعي أن الحوادث المميتة وشيكة، ولا أن الإشارات الحديدية الحالية تفشل بانتظام بسبب العواصف الشمسية. بل يجادل بأن هناك آلية فيزيائية معروفة، وأن بعض الحوادث الواقعية لوحظت بالفعل، وأن النتائج تبرر استعدادًا أكثر جدية الآن.

وهذا معيار معقول لإدارة مخاطر البنية التحتية. فالأنظمة الحرجة لا تحتاج إلى أعطال متكررة كي تستحق الاهتمام إذا كان نمط الفشل خطيرًا بما يكفي.

ما الذي قد تعنيه الاستعدادات

لا يذكر النص الأصلي استراتيجيات تخفيف محددة، لكن الاتجاه واضح. فقد يحتاج مشغلو السكك الحديدية والجهات التنظيمية إلى التعامل مع الطقس الفضائي كمتغير تشغيلي لا كموضوع علمي هامشي. وقد يعني ذلك مراقبة الأحوال الشمسية عن كثب، واختبار أنظمة الإشارات ضد سيناريوهات التيارات المستحثة، وتحديد أكثر أجزاء الشبكات القديمة هشاشة.

لقد تعلم مخططو البنية التحتية هذا الدرس من قبل في قطاعات أخرى. فالمخاطر التي كانت تُعامل ذات يوم على أنها حالات نادرة استثنائية كثيرًا ما تصبح أولويات تصميم بمجرد فهم ترابط النظام على نحو أفضل. وقد تكون السكك الحديدية تقترب الآن من تلك النقطة مع الاضطراب الجيومغناطيسي.

إذا اكتسب تحذير باترسون زخمًا، فقد لا يكون الأثر الأكبر عناوين مثيرة، بل عملًا هندسيًا هادئًا: تشخيصات أفضل، وروابط تنبؤ أفضل، ومعايير صمود أفضل للأنظمة التي بُنيت لتتحمل الطقس الأرضي لا الطقس الفضائي. وسيكون ذلك ردًا معقولًا على خطر يبدأ في الشمس لكنه قد ينتهي على الأرض بعواقب بشرية شديدة.

هذه المقالة مبنية على تغطية New Scientist. اقرأ المقال الأصلي.