El Centro de Predicción del Clima Espacial de EE. UU. (SWPC) ha emitido múltiples alertas de tormentas geomagnéticas durante agosto y septiembre de 2022. Las tormentas geomagnéticas ocurren cuando las tormentas solares interactúan con la atmósfera y el campo magnético de la Tierra, lo que corre el riesgo de interrumpir los satélites, las comunicaciones por radio y la red eléctrica.
La tormenta pronosticada más fuerte obtuvo la calificación de la agencia de G3 ("fuerte") en un sistema de clasificación de cinco niveles de actividad geomagnética, lo suficientemente intensa como para requerir correcciones de voltaje en la red en algunas regiones. En comparación, una tormenta geomagnética G5 "extrema" podría sobrecalentar o destruir transformadores de alto voltaje, lo que provocaría cortes de energía generalizados y duraderos.
Las tormentas solares son solo uno de una variedad de eventos EMP.
Tipos de pulsos
Una tormenta geomagnética representa un tipo de pulso electromagnético (EMP): una descarga rápida de energía electromagnética. Una tormenta geomagnética, también conocida como perturbación geomagnética o EMP geomagnético, tiene efectos secundarios en los consumidores de energía que exponen los centros de datos al riesgo de interrupción y daño del equipo. Los tres tipos de EMP (geomagnético, nuclear o intencional) varían en sus características físicas, pero cada uno puede poner en peligro los centros de datos (consulte el informe Electromagnetic pulse and its risk to data centers del Uptime Institute). Sin embargo, muchos operadores no incluyen ningún tipo de EMP en sus evaluaciones de riesgo y no han implementado medidas de protección.
El SWPC monitorea los eventos solares y puede proporcionar un aviso de horas o días de eventos que probablemente impactarán la Tierra. La predicción a largo plazo de un evento EMP geomagnético individual en la Tierra no es posible actualmente. Los eventos solares que podrían causar eventos EMP geomagnéticos ocurren con frecuencia pero de manera caótica; a menudo se alejan de la Tierra y los astrónomos solo pueden predecirlos sobre la base de la probabilidad. Por ejemplo, un evento G5 ("extremo") generalmente llega a la Tierra una vez cada 25 años. Tal evento provocó una interrupción de nueve horas del sistema de transmisión de Hydro-Québec en 1989. Un PEM geomagnético extremo dañó 12 transformadores en Sudáfrica en 2003. Antes del advenimiento de la red eléctrica actual, el Evento Carrington de 1859 (la tormenta geomagnética más intensa en la historia) provocó chispas e incendios en múltiples estaciones de telégrafo.
Debido a su baja frecuencia, el EMP geomagnético actúa con mayor fuerza en los conductores eléctricos que tienen millas de longitud, como las líneas de transmisión de alto voltaje en la red eléctrica. La corriente inducida se comporta de manera similar a la corriente continua (DC) en un sistema diseñado para corriente alterna (AC). La mayoría de las tormentas, como las de fines del verano de 2022, no son lo suficientemente intensas como para provocar cortes de energía. Los operadores de la red pueden compensar las corrientes inducidas de un evento EMP más pequeño y continuar suministrando energía. Sin embargo, los centros de datos pueden experimentar problemas con la calidad de la energía, específicamente, distorsión armónica (defectos en las formas de onda de voltaje de CA). A medida que la energía se transmite desde las líneas de alto voltaje a los clientes de servicios públicos, pasa a través de una sucesión de transformadores, cada uno de los cuales reduce el voltaje pero intensifica los armónicos.
La mayoría de los sistemas de fuente de alimentación ininterrumpida (UPS) de los centros de datos están diseñados para acomodar algunos armónicos y proteger el equipo aguas abajo, pero los eventos EMP geomagnéticos pueden abrumar estas protecciones integradas, lo que podría dañar el UPS u otros equipos. Los efectos de los armónicos dentro de un centro de datos pueden incluir un funcionamiento ineficiente del SAI, daños en el rectificador del SAI, disyuntores disparados, cableado sobrecalentado, motores que funcionan mal en los equipos mecánicos y, en última instancia, daños físicos en los equipos de TI.
Algunos operadores de red ya están instalando dispositivos de protección para proteger su infraestructura contra EMP geomagnético, evitando a sus clientes los efectos secundarios de cortes y armónicos.
Los operadores de centros de datos que incluyen el riesgo de EMP como parte de una evaluación de riesgos general pueden mejorar la resiliencia de su infraestructura mediante la implementación de sus propias salvaguardas de EMP. Las principales amenazas para los centros de datos individuales del EMP geomagnético (cortes de energía y armónicos) actúan a través de la red eléctrica. Los operadores pueden gestionar este riesgo desconectándose de la red y operando con energía de respaldo. Un mayor almacenamiento de combustible/energía en el sitio puede ser apropiado para prepararse para tormentas geomagnéticas más pequeñas.
Grandes efectos EMP
En el caso de una gran tormenta geomagnética, toda la población del área afectada competirá por el combustible y otros suministros y es probable que los cortes de energía prolongados superen la capacidad de almacenamiento de combustible de los centros de datos. Es probable que estas mismas condiciones afecten a los usuarios de esas aplicaciones que se ejecutan en un centro de datos, dejándolos incapaces de conectarse. Es probable que confiar en la resiliencia de varios sitios dispersos geográficamente (que se extiende a lo largo de miles de millas) ofrezca una protección más eficaz. Los efectos EMP más localizados, por ejemplo, de un EMP geomagnético pequeño o un EMP intencional, no afectarán a ubicaciones más distantes, por lo que puede haber un argumento económico más fuerte para mantener la disponibilidad a través de tales eventos.
La conciencia de EMP como un riesgo para los centros de datos está aumentando. Las mejores prácticas en la protección EMP aún no están bien establecidas en la industria de los centros de datos, pero las evaluaciones periódicas de riesgos permitirán a los operadores incorporar información y pautas actualizadas a medida que estén disponibles.