Wpływ wiatrów słonecznych na satelity

Jeśli myślisz o słońcu jako gigantycznej kuli wrzącej wody, wiatr słoneczny jest jak smugi pary unoszące się z powierzchni. Słońce nie składa się z wody, ale jest morzem atomów tak gorących, że elektrony na zewnątrz oraz protony i neutrony w jądrach są od siebie oddzielone. Więc wiatr słoneczny nie składa się z cząsteczek gorącej wody, ale z wysokoenergetycznych elektronów, protonów i innych jąder atomowych. Słońce zawsze się gotuje – zawsze wydziela chmurę elektronów i protonów – ale od czasu do czasu bąbelkuje trochę gwałtowniej. Pęcherze o wysokiej energii powodują powstawanie dodatkowych obłoków cząstek zwanych koronalnymi wyrzutami masy lub CME. Powierzchnia Ziemi jest chroniona przed prawie wszystkimi skutkami wiatru słonecznego, ale satelity nie są takie Szczęściarz.

Ogrzewanie atmosferyczne

Zwykły wiatr słoneczny na Ziemi porusza się z prędkością około 400 kilometrów na sekundę – prawie imponującą prędkością 900 000 mil na godzinę. Ale wiatr słoneczny zawiera tylko około pięciu protonów w każdym centymetrze sześciennym. To mniej niż miliardowa część gęstości powietrza na Ziemi.

niska gęstość wiatru słonecznego oznacza, że ​​nie przekazuje on dużo energii niczemu, w co trafi, więc nie spowoduje ruchu satelity, ale podgrzeje zewnętrzne warstwy atmosfery. W czasach intensywnego wiatru słonecznego atmosfera bardziej się nagrzewa i rozszerza, co oznacza satelity o orbitach mniejszych niż około 1000 kilometry (620 mil) częściej wpadają w powietrze i tracą energię – obniżając orbity satelitów nawet o 30 kilometrów (18 mil).

Ładowanie

Cząstki wiatru słonecznego to protony i elektrony. To są naładowane cząstki. Kiedy strumień naładowanych cząstek uderza w satelitę, powoduje gromadzenie się ładunku na powierzchni satelity. Może to powodować dwa problemy. Po pierwsze, różne części satelity w różny sposób akumulują ładunek, więc pomiędzy sąsiednimi powierzchniami może powstać duża różnica napięć. Po drugie, kiedy satelity wchodzą i wychodzą z cienia, mogą uwolnić zgromadzony ładunek. Oba te efekty mogą prowadzić do szybkiego wyładowania – jak miniaturowa błyskawica przeszywająca satelitę. Satelity mają wbudowane zabezpieczenia przed normalnym poziomem wiatru słonecznego, ale intensywne wyładowania towarzyszące CME mogą przytłoczyć te zabezpieczenia i uszkodzić lub zniszczyć elektronikę.

Cząstki energetyczne

Wiatr słoneczny zawiera trochę wolno i szybko poruszających się cząstek. Najszybsze cząstki mogą być niezwykle energetyczne, więc energetyczne mogą przecinać zewnętrzne warstwy satelity i wbijać się w elektroniczne chipy. Chociaż cząsteczki są mikroskopijne, cechy mikrochipów są również mikroskopijne, więc te bardzo energetyczne cząsteczki mogą zniszczyć elektronikę. Chociaż satelity są osłonięte przed tymi cząsteczkami, nie mogą chronić przed każdą możliwą cząsteczką. Największą ochroną jest to, że te wysokoenergetyczne cząstki są rzadkie.

Transmisja radiowa

Niektóre naładowane cząstki wiatru słonecznego wystrzeliwują w atmosferę, ale większość z nich zostaje odsunięta na bok przez pole magnetyczne Ziemi. Pole magnetyczne przenosi cząstki na biegun północny i południowy. Tam cząsteczki są kierowane do górnych warstw jonosfery. Nowy napływ naładowanych cząstek zakłóca transmisję radiową, blokując niektóre sygnały i wzmacniając inne. To zakłóca komunikację do i z satelitów, zakłócając na przykład działanie Globalnego Systemu Pozycjonowania.

  • Dzielić
instagram viewer