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ESCUDO SOLAR - PROTEGIENDO LA RED ELECTRICA DE NORTE AMERICA

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ESCUDO SOLAR - PROTEGIENDO LA RED ELECTRICA DE NORTE AMERICA

Mensaje por Guaynaboy el Miér Nov 24, 2010 11:39 am

Aqui traigo una noticia del 5 de noviembre de 2010 que habla de una nueva tecnologia de los Estados Unidos para protegerse de una tormenta solar FUERTE! Esto ya sucedio en el 1989 en !Quebec, Canada.

Aqui la noticia:

Nov. 5, 2010: Cada 100 años más o menos, llega a la Tierra una tormenta solar tan potente que cubre el cielo con auroras teñidas de color rojo intenso, hace que las brújulas apunten en la dirección equivocada y produce corrientes eléctricas que atraviesan la capa superficial de nuestro planeta. La más famosa de dichas tormentas, llamada el Evento Carrington de 1859, en efecto electrocutó a operadores de telégrafo y causó que algunas oficinas se incendiaran. Un informe del año 2008, emitido por la Academia Nacional de Ciencias, advierte que si dicha tormenta ocurriera hoy en día podríamos experimentar apagones sobre grandes áreas, con diversos daños para los transformadores ubicados en puntos clave.

¿Qué es lo que tiene que hacer un operador de servicio público?


El Sol se eleva por detrás de las líneas de alto voltaje en América del Norte. Un nuevo proyecto de la NASA, denominado "Escudo Solar", podría ayudar a mantener las luces encendidas.

"Escudo Solar es un nuevo sistema de pronóstico en fase experimental para la red de energía eléctrica de América del Norte", explica el líder del proyecto Antti Pulkkinen, quien es un investigador asociado en la Universidad Católica de América y se encuentra trabajando en el Centro Goddard para Vuelos Espaciales, de la NASA. "Creemos que podemos localizar transformadores específicos y predecir cuáles de ellos van a ser golpeados con mayor rigor por un evento ocasionado por el estado del tiempo en el espacio".

La principal causa de problemas en las redes eléctricas es la "CGI" —abreviatura de "corriente geomagnética inducida" o "GIC", por su sigla en idioma inglés. Cuando una eyección de masa coronal (una nube de tormenta solar de mil millones de toneladas) se topa con el campo magnético de la Tierra, el impacto provoca que dicho campo se sacuda y se estremezca. Estas vibraciones magnéticas inducen corrientes prácticamente en todas partes, desde la alta atmósfera terrestre hasta el suelo que yace debajo de nuestros pies. Las poderosas CGI pueden sobrecargar los circuitos, pueden dejar fuera de funcionamiento a los fusibles y, en los casos extremos, pueden derretir las bobinas de los transformadores de uso industrial.

Esto ocurrió en realidad en Quebec, el 13 de marzo de 1989, cuando una tormenta geomagnética, mucho menos severa que el Evento Carrington, dejó completamente sin electricidad a la provincia entera durante más de nueve horas. La tormenta dañó transformadores en Quebec, en Nueva Jersey y en Gran Bretaña, y causó más de 200 desperfectos eléctricos a lo ancho de Estados Unidos, desde la costa este hasta la costa noroeste del Pacífico. Una serie similar de "tormentas de Halloween", las cuales tuvieron lugar en octubre de 2003, causó un apagón regional en el sur de Suecia y quizás pudo haber dañado algunos transformadores en Sudáfrica.

Mientras que varias empresas de servicio público han avanzado para fortalecer sus redes eléctricas, en general, la situación sólo se ha agravado. Un informe del año 2009, presentado por la Corporación de la Confiabilidad Eléctrica de América del Norte (North American Electric Reliability Corporation o NERC, por su sigla en idioma inglés) y por el Departamento de Energía de Estados Unidos, arribó a la conclusión de que los sistemas de energía modernos tienen una "creciente vulnerabilidad y exposición a los efectos de una tormenta geomagnética severa". La razón de fondo se puede entender rápidamente observando el siguiente diagrama:


Crecimiento de la red de transmisión de alta tensión y uso anual de energía eléctrica en Estados Unidos durante los últimos 50 años. Crédito: Corporación de la Confiabilidad Eléctrica de América del Norte y Departamento de Energía de Estados Unidos.
Desde el comienzo de la Era Espacial, la longitud total de las líneas eléctricas de alta tensión que atraviesan América del Norte se ha incrementado casi 10 veces. Esto ha convertido a las redes eléctricas en antenas gigantes para las corrientes inducidas geomagnéticamente. Con una demanda de energía que crece mucho más rápido que las redes mismas, las redes modernas proliferan de manera interconectada, y son llevadas al límite —lo cual resulta una receta ideal para tener problemas, de acuerdo con lo que expresa la Academia Nacional de Ciencias: "La escala y la velocidad de los problemas que podrían ocurrir [en estas redes modernas] tienen el potencial de impactar en los sistemas de energía de una manera que no se ha visto con anterioridad".

Un apagón de gran escala podría prolongarse por un largo período, principalmente debido a los daños en los transformadores. Tal y como lo apunta el informe proporcionado por la Academia Nacional: "Estos aparatos de varias toneladas de peso no se pueden reparar in situ y, si se llegaran a dañar de esta forma, tendrían que ser reemplazados por unidades nuevas que podrían demorarse en llegar hasta 12 meses o más".


Daños permanentes al Transformador Elevador de Voltaje de la Planta Nuclear de Salem, Nueva Jersey, ocasionados por la tormenta geomagnética que ocurrió el 13 de marzo de 1989. Fotografías cortesía de PSE&G. [Imagen ampliada] Esa es la razón por la que un pronóstico nodo por nodo de las corrientes geomagnéticas resulta potencialmente valioso. Durante las tormentas intensas, los ingenieros podrían proteger los transformadores más vulnerables desconectándolos de la red. Eso sólo provocaría un apagón, pero que sería únicamente temporal. Los transformadores que se protejan de esta forma volverían a funcionar normalmente una vez que la tormenta llegue a su fin.

Lo novedoso del Escudo Solar es su capacidad para generar predicciones vinculadas con los transformadores individuales. Pulkkinen explica cómo funciona:

"El Escudo Solar se activa cuando una eyección de masa coronal (EMC) es arrojada desde el Sol. Las imágenes proporcionadas por el satélite SOHO y por las sondas gemelas STEREO, de la NASA, nos muestran la nube de plasma desde tres puntos de vista, permitiéndonos así crear un modelo en 3 dimensiones de la EMC y predecir cuándo llegará a la Tierra".

Mientras la EMC cruza el espacio entre la Tierra y el Sol, un recorrido que dura típicamente entre 24 y 48 horas, el equipo del Escudo Solar se prepara para calcular las corrientes de retorno por tierra. "Trabajamos en el Centro de Creación de Modelos Coordinado por la Comunidad de Goddard (Goddard's Community Coordinated Modeling Center o CCMC, por su sigla en idioma inglés)", dice Pulkkinen. El CCMC es un lugar donde destacados investigadores de todo el mundo han reunido sus mejores programas de computadora, basados en la física, con el fin de crear modelos de los eventos que tienen lugar en relación con el estado del tiempo en el espacio. El momento crucial tiene lugar aproximadamente 30 minutos antes del impacto, cuando la nube de plasma pasa sobre ACE, un satélite localizado a 1,5 millones de kilómetros de la Tierra. Los sensores ubicados a bordo de ACE realizan mediciones in situ de la velocidad de la EMC, así como de su densidad y de su campo magnético. Estos datos son enviados a la Tierra, al equipo del Escudo Solar que los está esperando.

"Nosotros introducimos estos datos en las computadoras del CCMC rápidamente", relata Pulkkinen. "Nuestros modelos predicen los campos y las corrientes en la atmósfera superior y extienden estas corrientes hasta la superficie de la Tierra". Con menos de 30 minutos de anticipación, el Escudo Solar puede emitir una alerta a las empresas de servicio público con información detallada sobre las CGI.

Pulkkinen hace hincapié en que el Escudo Solar se encuentra en fase experimental y en que nunca ha sido puesto a prueba durante una tormenta geomagnética severa. Un pequeño grupo de empresas de servicio público han instalado monitores de corriente en puntos clave de la red de energía con el propósito de ayudar al equipo a revisar sus predicciones. Sin embargo, hasta el momento, el Sol se ha mantenido tranquilo, en general. Sólo se observaron algunas tormentas relativamente débiles durante el año pasado. El equipo necesita más datos.

"Nos gustaría que más compañías de electricidad se unieran a nuestro esfuerzo de investigación", añade. "Cuanto más datos podamos acumular, más rápido podremos poner a prueba y mejorar el Escudo Solar". Las compañías de electricidad trabajan con el equipo a través del Instituto de Investigaciones sobre Energía Eléctrica (Electric Power Research Institute o EPRI, por su sigla en idioma inglés). Claro que algunas tormentas también ayudarían a poner a prueba el sistema. Y están aproximándose. Se espera que el siguiente máximo solar se produzca alrededor del año 2013, de modo que es sólo cuestión de tiempo.

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Re: ESCUDO SOLAR - PROTEGIENDO LA RED ELECTRICA DE NORTE AMERICA

Mensaje por Kasirao el Lun Nov 29, 2010 1:00 pm

Severo clima espacial

Un nuevo estudio financiado por la NASA detalla lo que podría sucederle a nuestra moderna sociedad si se produjera una "super llamarada solar" seguida de una severa tormenta geomagnética. Algunas de las conclusiones del estudio podrían sorprenderlo.

Enero 21, 2009: ¿Usted sabía que una llamarada solar puede ocasionar que su baño deje de funcionar?

Esa es la sorprendente conclusión a la que se arribó en un estudio financiado por la NASA, y llevado a cabo por la Academia Nacional de Ciencias, denominado Eventos del Clima Espacial Severo —Entendiendo los Impactos Sociales y Económicos. En el informe, que consta de 132 páginas, expertos en el tema detallaron lo que le podría suceder a nuestra sociedad, moderna y con alta tecnología, en el caso de que se produjera una "super llamarada solar" seguida por una tormenta geomagnética extrema. Ellos descubrieron que prácticamente nada es inmune al clima espacial —ni siquiera el agua de su baño.

Derecha: Auroras sobre Blair, Nebraska, durante una tormenta geomagnética que tuvo lugar en mayo de 2005. Crédito de la fotografía: Mike Hollingshead/Spaceweather.com.

El problema comienza con la red de electricidad. "La electricidad es la tecnología que representa la piedra angular de la sociedad moderna, de la cual dependen, prácticamente, todas las demás infraestructuras y servicios", destaca el informe. Sin embargo, es particularmente vulnerable al mal tiempo en el espacio. Las corrientes en tierra, inducidas durante las tormentas geomagnéticas, pueden derretir las bobinas de cobre de los transformadores, justo en el corazón de muchos sistemas de distribución de corriente eléctrica. Las líneas de electricidad diseminadas actúan como si fueran antenas, recogiendo las corrientes y esparciendo el problema sobre una vasta área. El apagón más famoso producido por una tormenta geomagnética tuvo lugar durante una tormenta espacial, en marzo de 1989, cuando seis millones de personas en Quebec quedaron sin electricidad por 9 horas.

Según el informe, las redes de electricidad podrían estar más vulnerables que nunca. El problema es la interconexión. En los últimos años, las empresas de servicios públicos han unido las redes para poder transmitir electricidad a bajo costo y a largas distancias, en áreas de demanda repentina. En un día caluroso en California, por ejemplo, los aparatos de aire acondicionado de los habitantes de Los Ángeles podrían estar funcionando con electricidad enviada desde Oregón. Esto tiene sentido desde el punto de vista económico —pero no necesariamente desde el punto de vista geomagnético. La interconexión hace que el sistema se torne susceptible de experimentar una "cascada de fallas" de largo alcance.

Para estimar la escala de dicha falla, el co-autor del informe, John Kappenmann, de la compañía Metatech, estudió la gran tormenta geomagnética que tuvo lugar en mayo de 1921 y que produjo corrientes en tierra con una potencia 10 veces mayor que la de la tormenta de Quebec, en 1989; asimismo, realizó una representación de su efecto sobre la red de electricidad moderna. Kappenmann descubrió que habría más de 350 transformadores con riesgo de daño permanente y 130 millones de personas sin electricidad. La pérdida de electricidad se extendería a lo largo de la infraestructura social, "la distribución de agua se vería afectada durante varias horas; habría pérdida de alimentos y de medicamentos perecederos en 12-24 horas y también pérdida de acondicionadores de aire y aparatos de calefacción, además de problemas en los drenajes, en el servicio telefónico, en el suministro de combustible, etc.".

"El concepto de interdependencia", destaca el informe, "es evidente en la no disponibilidad de agua producida por un prolongado apagón —y en la incapacidad para reanudar el funcionamiento de un generador eléctrico sin agua en el lugar".

Qué sucedería si una super tormenta, como la que tuvo lugar en mayo de 1921, ocurriera hoy? En el mapa, se observan los transformadores vulnerables en Estados Unidos. Las áreas de posible colapso del sistema están encerradas con un círculo. También se encuentra disponible un mapa que detalla, estado por estado, la vulnerabilidad de los transformadores: haga clic aquí. Crédito: Academia Nacional de Ciencias.

La tormenta geomagnética más fuerte que se ha registrado es la del Evento Carrington, en agosto-septiembre de 1859. Se la nombró de esa manera en honor al astrónomo británico Richard Carrington, quien fue testigo de la incitante llamarada solar mientras proyectaba una imagen del Sol sobre una pantalla blanca. La actividad geomagnética provocada por la explosión electrificó los cables telegráficos, electrocutando a los técnicos e incendiando el papel de los telégrafos; las auroras boreales se extendieron hasta regiones en el sur tan lejanas como Cuba y Hawai; las auroras sobre las Montañas Rocosas fueron tan brillantes que su resplandor despertó a los acampantes, quienes comenzaron a preparar el desayuno porque pensaron que ya era la mañana. Las mejores estimaciones calculan que el Evento Carrington fue hasta un 50% más poderoso que la super tormenta que se produjo en mayo de 1921.

"Una repetición del Evento Carrington en nuestros días causaría... grandes trastornos sociales y económicos", advierte el informe. Los apagones estarían acompañados de interrupciones en la transmisión de radio y de fallas en el funcionamiento de los satétiles; asimismo, las telecomunicaciones, la navegación por medio del GPS (Global Positioning System o Sistema de Posicionamiento Global, en idioma español), los sistemas bancarios y financieros y todo el transporte se verían afectados. Algunos problemas se corregirían solos a medida que la tormenta disminuye: las transmisiones de radio y las efectuadas por medio del GPS podrían volver a la normalidad relativamente rápido. Pero otros problemas perdurarían: por ejemplo, podría tomar semanas o meses reparar un gran transformador absolutamente calcinado. El impacto económico total podría llegar a ser de 2 billones de dólares solamente durante el primer año, lo que representa 20 veces el costo de los daños causados por el huracán Katrina o, para ejemplificarlo en términos de tiempo, unos cuantos TARPs (Troubled Assets Relief Program - Programa de Alivio de Activos con Problemas).

Una red de interdependencia hace que la economía moderna sea especialmente sensible a las tormentas solares. Fuente: Departamento de Seguridad Nacional [Imagen ampliada]

¿Cuál es la solución? El informe finaliza con un llamado a construir una infraestructura diseñada para soportar mejor las alteraciones geomagnéticas, a mejorar los códigos y frecuencias del GPS y a realizar avances en el pronóstico del tiempo en el espacio. Resulta crucial contar con un pronóstico confiable. Si las compañías de servicios públicos y los operadores de satélite saben que se aproxima una tormenta, pueden tomar las medidas necesarias para reducir los daños —por ejemplo, pueden desconectar cables, proteger los circuitos electrónicos vulnerables, apagar los aparatos importantes. Es mejor estar unas cuantas horas sin electricidad que unas cuantas semanas.

La NASA ha desplegado una flota de naves espaciales con el propósito de estudiar el Sol y sus erupciones. El Observatorio Solar y Heliosférico (SOHO, por su sigla en idioma inglés), las sondas gemelas STEREO, ACE, Wind y otras naves se encuentran en funcionamiento las 24 horas del día, los 7 días de la semana. Los físicos de la NASA usan los datos enviados por estas misiones para comprender la física que yace detrás de las llamaradas y de las tormentas geomagnéticas; el personal del Centro de Pronósticos del Clima Espacial de la NOAA, a su vez, emplea estos descubrimientos para refinar sus pronósticos.

Por el momento, nadie sabe cuándo se producirá la siguiente super tormenta solar. Podría ser dentro de 100 años o solamente dentro de 100 días. Eso es algo para pensar la próxima vez que haga correr el agua del baño.

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