Effekterna av solvindar på satelliter

Om du tänker på solen som en gigantisk kula med kokande vatten, är solvinden som ångvissarna som flyter bort från ytan. Solen är inte gjord av vatten utan är istället ett hav av atomer så varmt att elektronerna på utsidan och protonerna och neutronerna vid kärnorna är åtskilda från varandra. Så solvinden består inte av varmvattenmolekyler utan av högenergielektroner, protoner och andra atomkärnor. Solen simrar alltid - avger alltid ett moln av elektroner och protoner - men då och då bubblar det lite mer kraftigt. De högenergibaserade bubblorna resulterar i extra puffar av partiklar som kallas koronala massutkastningar eller CME. Jordytan är skyddad från nästan alla effekter av solvind, men satelliter är inte så tur.

Atmosfärisk uppvärmning

Den vanliga solvinden på jorden rör sig cirka 400 kilometer per sekund - nästan imponerande 900 000 mil i timmen. Men solvinden innehåller bara cirka fem protoner i varje kubikcentimeter. Det är mindre än en miljard miljarder av luftens densitet på jorden. De

instagram story viewer
Låg densitet av solvinden betyder att den inte överför mycket energi till någonting den träffar, så den kommer inte att göra en satellitrörelse, men den kommer att värma upp de yttre skikten i atmosfären. I tider med intensiv solvind värms atmosfären mer och expanderar, vilket innebär satelliter med banor som är lägre än cirka 1000 kilometer (620 miles) är mer benägna att springa ut i luften och förlora energi - sänker satellitbanor med så mycket som 30 kilometer (18 mil).

Laddar

Solvindens partiklar är protoner och elektroner. De är laddade partiklar. När strömmen av laddade partiklar träffar en satellit får den laddning att samlas på satellitytor. Detta kan orsaka två problem. För det första ackumuleras olika delar av satelliten på olika sätt, så en stor spänningsskillnad kan byggas upp mellan angränsande ytor. För det andra, när satelliter går in och ut ur skugga kan de släppa avgiften de har samlat in. Båda dessa effekter kan leda till en snabb urladdning - som en blixtnedslag som skjuter genom satelliten. Satelliter har inbyggt skydd mot normala nivåer av solvind, men intensiva skurar som följer med CME kan överväldiga dessa skydd och skada eller förstöra elektronik.

Energiska partiklar

Solvinden innehåller några långsamma och några snabbt rörliga partiklar. De snabbaste partiklarna kan vara extremt energiska, så energiska att de kan skära rakt igenom de yttre skikten på en satellit och plöja in i elektroniska chips. Även om partiklarna är mikroskopiska är funktionerna på mikrochipsen också mikroskopiska, så de mycket energiska partiklarna kan förstöra elektroniken. Även om satelliter är skyddade mot dessa partiklar, kan de inte skydda mot alla möjliga partiklar. Det största skyddet är att dessa mycket energiska partiklar är sällsynta.

Radiosändning

Några av de laddade partiklarna från solvinden skjuter rakt in i atmosfären, men de flesta av dem avvisas av jordens magnetfält. Magnetfältet förflyttar partiklarna till nord- och sydpolen. Där dirigeras partiklarna till de övre skikten av jonosfären. Det nya tillströmningen av laddade partiklar rör sig med radioöverföring - blockerar vissa signaler och förstärker andra. Det kastar bort kommunikation till och från satelliter, vilket stör till exempel driften av Global Positioning System.

Teachs.ru
  • Dela med sig
instagram viewer