SAnche le piccole tempeste solari possono trasformare i segnali ferroviari dal rosso al verde, portando potenzialmente a collisioni tra treni. Scienziati britannici e canadesi lo hanno ora dimostrato utilizzando simulazioni al computer.
Il Sole invia costantemente particelle cariche nello spazio, chiamato vento solare. Quando questo flusso di particelle cariche diventa notevolmente più forte per un breve periodo di tempo, si parla di tempesta solare. Elettroni, protoni e ioni emessi dal Sole possono distorcere il campo magnetico terrestre quando entrano in collisione con l’atmosfera. Ciò può generare campi elettrici di diversi volt per chilometro. Ciò può interrompere i circuiti elettronici. Anche i circuiti ferroviari potrebbero essere interessati.
La meteorologia spaziale rappresenta un serio pericolo
Lo studio, pubblicato sulla rivista specializzata Space Weather, si concentra sui sistemi di segnalamento “senza binari”, come quelli installati sulla rete ferroviaria di questo Paese. Insieme alle rotaie formano un circuito comune. Una tempesta solare potrebbe colpirli.
“La nostra ricerca mostra che la meteorologia spaziale rappresenta un rischio serio, anche se relativamente piccolo, per il sistema di segnalamento ferroviario, causando potenzialmente ritardi o addirittura implicazioni più gravi per la sicurezza”, afferma il leader dello studio Cameron Patterson della Lancaster University di Lancaster, nel Regno Unito.
La Gran Bretagna dispone già di moderni sistemi di segnalazione meno sensibili ai disturbi del campo magnetico terrestre causati da una tempesta solare. Ma i sistemi obsoleti e deboli sono ancora diffusi, scrivono gli autori dello studio.
Le linee ferroviarie sono suddivise nei cosiddetti blocchi stradali che vanno da mezzo chilometro a due chilometri di lunghezza. Sulle strade studiate, all’inizio del blocco, proiettato nella direzione di marcia, è presente un relè che riceve energia da una fonte alla fine del blocco.
Se non c’è nessun treno nel blocco di binari, il circuito attraverso i binari viene chiuso e il relè riceve alimentazione; In questo caso il segnale appare verde, significa che la strada è libera. Quando il treno è sui binari, le sue ruote e i suoi assi provocano un cortocircuito: il relè non riceve alimentazione e fa sì che il segnale diventi “rosso”.
Secondo i ricercatori, un esempio di scambio di segnali ferroviari durante la meteorologia spaziale si è verificato in Svezia nel luglio 1982. Il segnale è cambiato da verde a rosso e di nuovo a verde durante una tempesta geomagnetica, anche se non c’era nessun treno sulla strada o altre condizioni di guasto. Gli autori dello studio sottolineano anche precedenti analisi statistiche che hanno rilevato un aumento del numero di malfunzionamenti inspiegabili del segnale durante periodi di elevata attività geomagnetica.
Dal rosso al verde con magia
Patterson e i suoi colleghi hanno esaminato le linee ferroviarie britanniche tra Lancaster e Preston e tra Glasgow ed Edimburgo. Hanno ricreato i sistemi di rilevamento del percorso vacante in queste parti del percorso in un modello computerizzato, e poi hanno simulato correnti come quelle che potrebbero essere causate da particelle ad alta energia provenienti dal Sole nel campo magnetico terrestre.
Hanno scoperto che i sistemi di rilevamento della corsia singola sulla rotta Lancaster-Preston potevano scattare a una tensione di 1,1 volt per chilometro in modo tale che il segnale della corsia passasse dal rosso al verde come per magia, garantendo così un flusso senza ostacoli che simula l’elettricità sulla strada aperta. . Sulla tratta Glasgow-Edimburgo è sufficiente un volt per chilometro.
Tali tensioni elettriche possono essere causate da tempeste solari che, secondo le statistiche a lungo termine, dovrebbero verificarsi una volta ogni decennio o due. Durante le tempeste solari, che si verificano in media una volta ogni secolo, la tensione elettrica può raggiungere i quattro volt per chilometro.
Secondo lo studio, molti segnali possono essere disattivati uno per uno, non solo singoli segnali. Tuttavia, per le loro simulazioni, i ricercatori hanno ipotizzato che i treni fossero sempre in viaggio poco prima di lasciare la strada. Maggiore è la distanza tra il relè e l’ultimo asse dell’ultima vettura, maggiore è il rischio di interferenze del segnale.
Il rischio di un’interruzione del segnale dipende anche dal numero di treni sulla tratta. “In futuro, le previsioni meteorologiche spaziali potrebbero essere utilizzate per ridurre le operazioni ferroviarie just-in-time”, sottolinea Jim Wild della Lancaster University, coautore dello studio. Ciò è consigliato se si prevede un evento astronomico estremo, così come le strade sono ora chiuse a scopo precauzionale quando c’è il rischio di inondazioni a causa del maltempo.
Tuttavia, potrebbe essere necessario fare prima un passaggio intermedio. Prova le simulazioni al computer attraverso esperimenti nel mondo reale.
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