В День гражданской авиации стандарты защищают лётчиков от темной молнии

В течение вот уже более двух десятилетий 7 декабря отмечается Международный день гражданской авиации. Данный праздник был учрежден по инициативе Генассамблеи ООН в 1996 году с целью способствовать формированию осведомленности о важности гражданской авиации для социального и экономического развития государств и регионов. 

Авторы данной инициативы также стремились продемонстрировать уникальную роль Международной организации гражданской авиации (International Civil Aviation Organization; ICAO; ИКАО) в оказании помощи государствам в вопросе устойчивого развития воздушных грузовых и пассажирских перевозок, превращающихся в основополагающий фактор глобального мира и процветания, а также во все более полезный инструмент на службе всего человечества. 
 
При этом следует помнить о том, что в обеспечении безопасности и надежности воздушного транспорта ключевую роль играют добровольные стандарты на основе консенсуса. К примеру, с их помощью исследователи по всему миру в настоящее время стремятся обезопасить воздушные суда от обнаруженного не так давно феномена темной молнии. 

Что такое темная молния? 

Этот феномен был открыт в 1994 году Национальным управлением по аэронавтике и исследованию космического пространства США (НАСА). Термин "темная молния" относится к вспышкам рентгеновских лучей и гамма-излучениям, которые генерируют грозовые облака. По аналогии с традиционной молнией темная молния возникает, когда грозовые тучи выпускают энергию в окружающее пространство (включая электричество). При этом темная молния считается значительно менее распространенным явлением.

Обычная молния возникает в результате разделения заряда в облаке, когда отрицательно заряженные электроны накапливаются в основании грозовой тучи. Если облако проходит над высоким объектом (например, над небоскребом), электроны совершают "прыжок" и создают на небе вспышки света, которые видны человеческому глазу.

Ученые поняли, что в процессе образования обычной молнии возникают рентгеновские лучи и гамма-лучи, которые также выбрасываются в атмосферу. Это именно то, что они теперь называют темной молнией. Хотя мы не можем четко разглядеть темную молнию, ее следствием выступают вполне измеримые эффекты. Так, по мнению исследователей, под воздействием темной молнии временно выходят из строя датчики спутников, размещенных на низких околоземных орбитах. 

Но и это еще не все. Исследователи из Технологического института Флориды (FIT) недавно объявили о новых открытиях, связанных с темной молнией. Исследовательская группа обнаружила, что в зону активности темной молнии могут входить эшелоны коммерческих самолетов (условные высота, на которых летают воздушные суда). 

Данное открытие вызвало обеспокоенность по поводу возможных побочных эффектов для здоровья пассажиров и надежности техники. Согласно новейшим выводам ученых, пассажиры и члены экипажей самолетов, пролетающих через грозу, могут подвергаться воздействию радиации, аналогичной по уровню дозе облучения во время прохождения медицинской процедуры компьютерной томографии (КТ). К счастью, существует ряд национальных и международных стандартов, которые помогают смягчить возможное опасное воздействие и упрощают дальнейшее изучение этого погодного явления.

Какие стандарты защищают от темной молнии?

Считается, что риск получения дозы радиации из-за темной молнии является достаточно низким. Во многом это обусловлено тем фактом, что для пилотов авиакомпаний стандартной практикой является избегание полетов через грозовые облака. Однако для этого требуется, чтобы пилоты постоянно имели доступ к точным прогнозам погоды. 

Документ ASTM D4430-00 (2010) "Стандартная практика для определения оперативной сопоставимости метеорологических измерений" устанавливает стандартные процедуры, которые могут быть использованы для эффективного сравнения итогов применения лабораторных методов определения метеорологических данных с результатами, полученными при мониторинге окружающей среды в естественных условиях. 

В то время как прогнозы погоды играют важную роль в помощи экипажам самолетов, избегающим грозовых туч и темных молний, эта информация будет мало полезна без эффективных средств для мониторинга текущего местоположения и поддержания необходимого курса самолета во время полета. 

Стандарт SAE AIR 5696-2006 "Гидравлика для авиационно-космической техники  - Сведения о сертификации Федеральным агентством воздушного транспорта США - Гидравлические системы для транспортных самолетов" содержит информацию по авиационным гидравлическим системам, которые используют гидравлическую жидкость и помогают пилотам управлять полетом самолета. Документ IEEE 982.1-2005 "Стандарт IEEE по измерениям программных аспектов надежности", в свою очередь, предоставляет спецификации и классификацию мер для оценки систем управления воздушным движением в отношении программных аспектов надежности. 

Пока неясно, становились ли люди жертвами ударов темной молнии. Исследователи считают, что отдельные разряды длятся всего от 10 до 100 микросекунд и практически невидимы человеческому глазу – за исключением, возможно, кратковременного появления слабого фиолетового свечения. Учитывая эти моменты, считается, что использование детекторов радиационного излучения является единственным эффективным методом определения того, был ли самолет или человек поражен ударом темной молнии. 

Стандарт ANSI N42.32-2006 "Критерии в отношении персональных дозиметров-извещателей, используемых для решения задач, связанны с национальной безопасностью" описывает технические характеристики, методы испытаний и критерии проектирования для устройств карманного размера, используемых с целью обнаружения радиационного излучения. 

Ожидается, что дополнительные исследования темной молнии будут проводиться с использованием космических телескопов. Международный стандарт ISO 10830:2011 "Космические системы -  Неразрушающий контроль - Метод автоматического ультразвукового контроля графитового слитка для твердотопливных двигателей" обеспечивает руководство, касающееся проверки материалов, используемых в твердотопливных ракетных двигателях, которые, в свою очередь, необходимы для вывода спутников и других полезных нагрузок в космос. 

Когда дело доходит до темной молнии, добровольные стандарты на основе консенсуса играют важную роль как в обеспечении безопасности пассажиров авиакомпаний от всевозможных опасностей, так и в оказании помощи ученым и исследователям, стремящимся лучше понять это сложное явление.