Ефектите на слънчевите ветрове върху сателитите

Ако мислите за слънцето като за гигантска глобула вряща вода, слънчевият вятър е като парчета пара, които се носят далеч от повърхността. Слънцето не е направено от вода, а вместо това е море от атоми, толкова горещо, че електроните отвън и протоните и неутроните в ядрата са разделени един от друг. Така слънчевият вятър не се състои от молекули гореща вода, а от високоенергийни електрони, протони и други атомни ядра. Слънцето винаги кипи - винаги излъчва облак от електрони и протони, но от време на време клони малко по-яростно. Високоенергийните спукани мехурчета водят до допълнителни всмуквания на частици, наречени коронални изхвърляния на маса или CME. Повърхността на Земята е защитена от почти всички ефекти на слънчевия вятър, но сателитите не са такива късметлия.

Атмосферно отопление

Обикновеният слънчев вятър на Земята изминава около 400 километра в секунда - почти впечатляващите 900 000 мили в час. Но слънчевият вятър съдържа само около пет протона на всеки кубичен сантиметър. Това е по-малко от един милиард милиардна част от плътността на въздуха на Земята. The

ниска плътност на слънчевия вятър означава, че той не прехвърля много енергия към нищо, което удари, така че няма да направи сателитно движение, но ще нагрее външните слоеве на атмосферата. По време на интензивен слънчев вятър атмосферата се нагрява повече и се разширява, което означава, че сателитите с орбити по-ниски от около 1000 километри (620 мили) е по-вероятно да се сблъскат с въздух и да загубят енергия - намалявайки сателитните орбити с цели 30 километра (18 мили).

Зареждане

Частиците на слънчевия вятър са протони и електрони. Това са заредени частици. Когато потокът от заредени частици удари сателит, той кара да се събира на повърхността на сателита. Това може да причини два проблема. Първо, различните части на сателита акумулират заряд по различен начин, така че между съседните повърхности може да се натрупа голяма разлика в напрежението. Второ, когато сателитите влизат и излизат от сянка, те могат да освободят заряда, който са събрали. И двата ефекта могат да доведат до бързо разреждане - като миниатюрна мълния, стреляща през сателита. Сателитите имат вградени защити срещу нормални нива на слънчев вятър, но интензивните изблици, придружаващи CME, могат да преодолеят тези защити и да повредят или унищожат електрониката.

Енергийни частици

Слънчевият вятър съдържа някои бавно движещи се и някои бързо движещи се частици. Най-бързите частици могат да бъдат изключително енергични, толкова енергични, че могат да се нарязват направо през външните слоеве на спътник и да се врат в електронните чипове. Въпреки че частиците са микроскопични, характеристиките на микрочиповете също са микроскопични, така че тези много енергични частици могат да унищожат електрониката. Въпреки че сателитите са защитени срещу тези частици, те не могат да защитят срещу всяка възможна частица. Най-голямата защита е, че тези силно енергийни частици са рядкост.

Радиопредаване

Някои от заредените частици на слънчевия вятър изстрелват право в атмосферата, но повечето от тях се отклоняват от магнитното поле на Земята. Магнитното поле премества частиците до северния и южния полюс. Там частиците се насочват към горните слоеве на йоносферата. Новият приток на заредени частици бърка с радиопредаването - блокира някои сигнали и подобрява други. Това отхвърля комуникацията към и от сателитите, нарушавайки, например, работата на системата за глобално позициониране.

  • Дял
instagram viewer