• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Effekterna av solvindar på satelliter

    Om du tänker på solen som en jätte kula av kokande vatten, är solvinden som ångorna av ånga som flyter bort från ytan. Solen är inte gjord av vatten utan är istället ett atomatron så varmt att elektronerna på utsidan och protonerna och neutronerna i kärnorna är åtskilda från varandra. Så solsvinden består inte av molekyler av hett vatten utan av högeffekt elektroner, protoner och andra atomkärnor. Solen simmar alltid - ger alltid av ett moln av elektroner och protoner - men bubblor lite då och då lite hårdare. De högspänningsbarstande bubblorna resulterar i extra puffar av partiklar som kallas koronalmassutstötningar, eller CME. Jordens yta skyddas från nästan alla effekter av solvind, men satelliterna är inte så lyckliga.

    Atmosfärisk uppvärmning

    Den vanliga solvinden på jorden färdas omkring 400 kilometer per sekund - nästan en imponerande 900.000 miles per timme. Men solvinden innehåller bara cirka fem protoner i varje kubikcentimeter. Det är mindre än en miljard miljarder av luftens täthet på jorden. Solens låga densitet innebär att den inte överför mycket energi till allt som det träffar, så det kommer inte att göra en satellitrörelse, men det kommer att värma upp yttre skikt i atmosfären. I tider med intensiv solvind värmer atmosfären mer och expanderar, vilket betyder att satelliter med banor som är lägre än cirka 1 000 kilometer (620 miles) är mer benägna att komma in i luften och förlora energi - sänka satellitbanor med så mycket som 30 kilometer ( 18 miles).

    Laddning

    Solens partiklar är protoner och elektroner. De laddas partiklar. När strömmen av laddade partiklar träffar en satellit gör den laddningssamling på satellitytor. Detta kan orsaka två problem. Först laddas olika delar av satellitackumulatorn olika, 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 snabb utmatning - som en miniatyrbult skjuter genom satelliten. Satelliter har inbyggda skydd mot normala nivåer av solvind, men intensiva utbrott som åtföljer CME kan överväldiga dessa skydd och skada eller förstöra elektronik.

    Energetiska partiklar

    Solvinden innehåller lite långsamt och några snabba partiklar. De snabbaste partiklarna kan vara extremt energiska, så energiska de kan skära rakt igenom de yttre lagren av en satellit och ploga in i de elektroniska chipsen. Även om partiklarna är mikroskopiska, är funktionerna på mikrochipsna också mikroskopiska, så de mycket energiska partiklarna kan förstöra elektroniken. Även om satelliter är avskärmade mot dessa partiklar, kan de inte skydda mot varje möjlig partikel. Det största skyddet är att dessa mycket energiska partiklar är sällsynta.

    Radiotransmission

    Några av solens vinduppladdade partiklar skjuter rakt in i atmosfären, men de flesta blir vända åt sidan av Jordens magnetfält. Magnetfältet skakar partiklarna ut i norr och sydpolen. Där dirigeras partiklarna till de övre skikten i jonosfären. Den nya tillströmningen av laddade partiklar klarar av radioöverföring - blockerar vissa signaler och förbättrar andra. Det släcker kommunikationen till och från satelliter, vilket stör störningarna för Global Positioning System.

    © Vetenskap http://sv.scienceaq.com