Przyszłe burze słoneczne mogą spowodować internetową apokalipsę

Internet nie jest tylko w chmurze — jest także na dnie oceanu. Twoje dane online są przesyłane po całym świecie za pośrednictwem krzyżującej się sieci setek podmorskich kabli, z których kilka ma ponad 20 000 mil długości i rozciąga się między kontynentami. W sumie na dnie oceanu znajduje się około 2,3 miliona mil podmorskiego kabla internetowego, co wystarczy, aby okrążyć kulę ziemską 52 razy. Co więc się stanie, jeśli klęska żywiołowa uszkodzi niektóre z tych kabli?

Według dr Sangeethy Jyothi, profesor na Uniwersytecie Kalifornijskim w Irvine, takie wydarzenie mogłoby potencjalnie wywołać „internetową apokalipsę”. I jakby to samo w sobie nie było wystarczająco przerażające, jej badania sugerują również, że ten przerażający scenariusz może się spełnić w ciągu najbliższych dwóch lat dziesięciolecia. Twierdzi, że A rzadka superburza słoneczna prawdopodobnie uszkodzi część globalnej infrastruktury internetowej i spowoduje awarię, która może trwać miesiącami.

Ale jest też dobra wiadomość: być może uda nam się uniknąć tej katastrofalnej przyszłości, jeśli odpowiednio się do niej przygotujemy.

Tworzenie kosmicznej katastrofy

Powierzchnia Słońca jest miejscem niezwykle zmiennym. Kiedy wiruje i rozpyla się niczym rozległy ocean rozgrzanej do białości plazmy, z powierzchni często wydobywają się rozbłyski słoneczne, wyrzucając promieniowanie elektromagnetyczne w przestrzeń kosmiczną. Na szczęście większość tych wyrzutów nie stanowi problemu dla naszej planety, albo dlatego, że nie są wystarczająco duże, aby stanowić poważne zagrożenie, albo po prostu są skierowane w złym kierunku. Ale od czasu do czasu – mniej więcej raz na stulecie – mamy pecha i w naszym kierunku wybucha szczególnie duża „super burza słoneczna”.

Na szczęście ziemska atmosfera odchyla i osłania większość promieniowania powstałego podczas superburzy słonecznej, zapobiegając mu wyrządzeniu nam szkody. Jednak towarzysząca mu materia naładowana elektrycznie może oddziaływać z polem magnetycznym Ziemi i (oprócz tworzenia oszałamiające zorze polarne) zakłócają wszystko, od komunikacji satelitarnej, przez sieci energetyczne, po – jak twierdzi Jyothi – nasz podmorski internet kable.

Prawdopodobieństwo wystąpienia takiego zdarzenia jest stosunkowo niskie (dokładnie od 1,6% do 12% na dekadę), ale istnieje również ryzyko, że poważny brak danych na temat tych zdarzeń, ponieważ rzadko mają one miejsce w sposób przewidywalny i łatwy dla naukowców analizować. Ponieważ jednak ostatnie kilka dekad było stosunkowo spokojne, modele prognostyczne Jyothi sugerują, że w ciągu najbliższych 20–25 lat możemy być świadkami kolejnej dużej burzy słonecznej.

Minęło dokładnie sto lat, odkąd ostatni raz znaczące zaburzenie słoneczne nawiedziło Ziemię w 1921 roku. Znana jako superburza na kolei nowojorskiej, przepaliła bezpieczniki elektryczne i doprowadziła do powszechnych przerw w kolejach i podmorskich systemach telegraficznych. Zaletą było to, że wydarzyło się to przed pojawieniem się nowoczesnej łączności, w wyniku czego wpływ na świat był nieco ograniczony. Gdyby jednak dzisiaj miała miejsce burza słoneczna tej wielkości, naukowcy szacują, że powstałe w ten sposób szkody mogłyby pozostawić 20 do 40 milionów ludzi pozbawionych prądu przez okres do dwóch lat, a skutki gospodarcze mogą sięgnąć bilionów dolarów dolarów.

Od ostatniej dużej w 1921 roku miało miejsce więcej burz słonecznych o znacznie mniejszej intensywności. Jeden z nich w 2003 roku pogrążył japoński program kosmiczny w chaosie. Inny, w 1967 r., omal nie rozpoczął wojny nuklearnej, ponieważ Stany Zjednoczone uważały, że Rosja ingerowała w ich systemy wykrywania rakiet, podczas gdy w rzeczywistości było to spowodowane deszczem słonecznym.

Nasza delikatna ogólnoświatowa sieć

Jak więc dokładnie te superburze słoneczne mogą powodować problemy dla współczesnego Internetu? Podmorskie kable internetowe są odporne na wszelkie uszkodzenia elektryczne, jakie może wyrządzić burza słoneczna, ponieważ przekazują sygnały w postaci światła, a nie prądu. Problem występuje w odstępach od 30 do 150 km, gdzie są one wyposażone w wzmacniacze wzmacniające te sygnały na duże odległości. Te wzmacniaki są podatne na zakłócenia elektryczne, a jeśli choćby jeden z nich ulegnie awarii, teoretycznie może to spowodować zniszczenie całej trasy podmorskiej.

Ponieważ współczesny Internet nigdy nie był testowany pod kątem burzy słonecznej, niewiele jest danych na temat tego, jak moduły mogą odzyskać siły. Dobra wiadomość jest taka, że ​​jest mało prawdopodobne, aby uszkodził wszystkie podmorskie trasy kablowe.

Skutki burzy słonecznej będą najbardziej widoczne w regionach położonych bliżej biegunów magnetycznych Ziemi. Na przykład Azja jest narażona na mniejsze ryzyko od czasu Singapuru, położonego na równiku węzła szeregu podmorskich kabli. Dlatego też, chociaż kilka regionów może nie doświadczyć przerwy w dostawie prądu, mogą one zostać odizolowane od kontynentów i krajów, które to doświadczają. Na przykład Stany Zjednoczone mogłyby zostać odłączone od Europy.

Internet w katastrofie

Na szczęście Internet jest zasadniczo zbudowany z myślą o odporności. Jeżeli wzmacniacze zawiodą, sieć jest w stanie automatycznie przekierować ruch na inną, wciąż działającą sieć trasy, mówi dr Umakishore Ramachandran, profesor informatyki w Georgia Institute of Technology w Atlanta.

„W rdzeniu sieci jest wystarczająca nadmiarowość” – powiedział Ramachandran Digital Trends – „że takie awarie są rozpoznawane na wyższych poziomach sieci stos, aby przekierować przepływy wokół nieudanych tras. Co najwyżej prędkość Internetu spadnie z powodu gwałtownego wzrostu przeciążenia, ale jest mało prawdopodobne, aby było to „katastrofalne” – dodał. dodany.

Większym powodem do niepokoju, mówi Ross Schulman, starszy technolog w Instytucie Otwartych Technologii w New America, to „krawędzie sieci”. Dotyczy to na przykład połączeń internetowych, z których korzystamy my i mniejsze firmy NA. Jeśli uszkodzona zostanie wystarczająca liczba tras, pozostała przepustowość może zostać ograniczona do podstawowych usług, takich jak opieka zdrowotna, pozostawiając klientów indywidualnych w ciemności i bez komunikacji cyfrowej na wiele tygodni. Ponadto komunikacja satelitarna i narzędzia takie jak systemy GPS zostaną wyłączone, zabierając ze sobą najważniejsze kopie zapasowe w sytuacjach katastrof.

Światowi nie są obce przerwy w dostępie do Internetu i przerwy w dostawie prądu w wyniku klęski żywiołowej. Huragany, trzęsienia ziemi i inne zjawiska pogrążały miasta w ciemnościach na wiele dni. Ramachandran uważa, że ​​podobnie jak ludzie radzili sobie podczas tych wydarzeń, przetwarzanie brzegowe może być odpowiedzią na superburzę słoneczną.

Lokalne, zdecentralizowane sieci umożliwiały wcześniej społecznościom utrzymywanie kontaktu i zasadniczo budowanie własnych sieci internetowych w celu przekazywania aktualizacji. Podobne projekty mogłyby przyjść z pomocą, przynajmniej tymczasowo, w przypadku „internetowej apokalipsy”. Jeśli jednak to teoretyczne internet apokalipsa miała trwać tygodnie lub miesiące, rządy musiałyby zwrócić się ku innym rozwiązaniom, które mogłyby przywrócić globalny Internet, zwłaszcza w obszary najbardziej dotknięte. Kiedy trzęsienie ziemi o sile 8,0 w skali Richtera nawiedziło odległe obszary Peru, balon z transmisją internetową z nieistniejącego już oddziału Google Loon był w stanie zapewnić obsługę w ciągu około 48 godzin.

Istnieje również realna szansa, że ​​sieci elektryczne mogą zostać wyłączone na kilka tygodni, w związku z czym cała nasza infrastruktura internetowa po prostu nie będzie miała prądu. W takim scenariuszu, jak twierdzi Schulman, „alternatywne rozwiązania, takie jak sieci bezprzewodowe typu mesh, takie jak Commotion lub Loon firmy Google, mogłyby okazać się elastyczną alternatywą”.

Eksperci obawiają się, że superburza słoneczna to tylko jedna z wielu katastrof naturalnych, które zagrażają internetowi i zależnej od niego gospodarce. W miarę eskalacji zmian klimatycznych oczekuje się, że na Ziemi będzie coraz więcej katastrof, a przygotowanie się do nich musi być najwyższym priorytetem – rozmowa, która nie weszła jeszcze do głównego nurtu dyskusji.

„Widzieliśmy już lokalne przykłady tego rodzaju problemów podczas huraganu Sandy w Nowym Jorku, których było wiele centra danych zostały wyłączone, telefony komórkowe nie działały, a ruch internetowy został zakłócony” – Schulman dodany. „Ważne jest zapewnienie odporności tej infrastruktury na nadchodzące zmiany”.

Zalecenia redaktorów

• Zasilany energią słoneczną dron SoftBank może udostępniać Internet 5G z nieba