Účinky slnečného vetra na satelity

Posted on
Autor: John Stephens
Dátum Stvorenia: 1 Január 2021
Dátum Aktualizácie: 20 November 2024
Anonim
Účinky slnečného vetra na satelity - Veda
Účinky slnečného vetra na satelity - Veda

Obsah

Ak si myslíte, že slnko je obrovská guľa vriacej vody, slnečný vietor je ako pramene pary, ktorá sa vznáša od povrchu. Slnko nie je vyrobené z vody, ale namiesto toho je morom atómov tak horúcich, že elektróny na vonkajšej strane a protóny a neutróny v jadrách sú od seba oddelené. Slnečný vietor teda nie je zložený z molekúl horúcej vody, ale z vysokoenergetických elektrónov, protónov a ďalších atómových jadier. Slnko vždy vrie - vždy vydáva oblak elektrónov a protónov - ale tu a tam prudko prepadá trochu prudšie.Vysokoenergetické praskajúce bubliny vedú k ďalšiemu nafúknutiu častíc nazývaných ejekcie koronálnej hmoty alebo CME. Povrch Zeme je chránený pred takmer všetkými účinkami slnečného vetra, ale satelity nemajú také šťastie.

Atmosférické vykurovanie

Bežný slnečný vietor na Zemi sa pohybuje okolo 400 kilometrov za sekundu - takmer pôsobivých 900 000 míľ za hodinu. Ale slnečný vietor obsahuje iba asi päť protónov na centimeter kubický. To je menej ako miliarda miliardtiny hustoty vzduchu na Zemi. Nízka hustota slnečného vetra znamená, že neprenáša veľa energie na všetko, čo zasiahne, takže sa nebude pohybovať satelitom, ale zahrieva vonkajšie vrstvy atmosféry. V časoch intenzívneho slnečného vetra sa atmosféra zahrieva viac a rozširuje sa, čo znamená, že satelity s obehovými dráhami menšími ako asi 1 000 kilometrov (620 míľ) s väčšou pravdepodobnosťou narazia do vzduchu a strácajú energiu - znižujú obežné dráhy satelitov až o 30 kilometrov ( 18 míľ).

nabíjanie

Častice slnečného vetra sú protóny a elektróny. To sú nabité častice. Keď prúd nabitých častíc zasiahne satelit, spôsobuje hromadenie náboja na satelitných povrchoch. To môže spôsobiť dva problémy. Najskôr sa rôzne časti satelitu akumulujú iným spôsobom, takže medzi susednými povrchmi sa môže vytvoriť veľký rozdiel napätia. Po druhé, keď satelity idú dovnútra a von z tieňa, môžu uvoľniť náboj, ktorý zhromaždili. Obidva tieto efekty môžu viesť k rýchlemu vybitiu - napríklad miniatúrna blesková streľba cez satelit. Satelity majú zabudovanú ochranu proti normálnym úrovniam slnečného vetra, ale intenzívne výbuchy sprevádzajúce CME môžu tieto ochrany premôcť a poškodiť alebo zničiť elektroniku.

Energetické častice

Slnečný vietor obsahuje niektoré pomaly sa pohybujúce a niektoré rýchlo sa pohybujúce častice. Najrýchlejšie častice môžu byť extrémne energetické, takže energetické môžu narezať vonkajšiu vrstvu satelitu a pluhovať sa do elektronických čipov. Aj keď sú častice mikroskopické, vlastnosti mikročipov sú tiež mikroskopické, takže veľmi energetické častice môžu zničiť elektroniku. Aj keď sú satelity chránené pred týmito časticami, nedokážu ich chrániť pred každou možnou časticou. Najväčšou ochranou je to, že tieto vysoko energetické častice sú zriedkavé.

Rádiový prenos

Niektoré nabité častice slnečného vetra strieľajú priamo do atmosféry, ale väčšina z nich je odložená magnetickým poľom Zeme. Magnetické pole zachytáva častice na severný a južný pól. Tam sú častice vedené do horných vrstiev ionosféry. Nový príliv nabitých častíc sa rozpráva s rádiovým prenosom - blokuje niektoré signály a zvyšuje ďalšie. To vylučuje komunikáciu so satelitmi a zo satelitov a narúša napríklad fungovanie globálneho systému určovania polohy.