Ảnh hưởng của gió mặt trời đối với vệ tinh

Posted on
Tác Giả: John Stephens
Ngày Sáng TạO: 1 Tháng MộT 2021
CậP NhậT Ngày Tháng: 20 Tháng MườI MộT 2024
Anonim
Ảnh hưởng của gió mặt trời đối với vệ tinh - Khoa HọC
Ảnh hưởng của gió mặt trời đối với vệ tinh - Khoa HọC

NộI Dung

Nếu bạn nghĩ về mặt trời như một khối nước sôi khổng lồ, thì gió mặt trời giống như những luồng hơi nước bay ra khỏi bề mặt. Mặt trời không được làm từ nước mà thay vào đó là một biển các nguyên tử nóng đến mức các electron ở bên ngoài và các proton và neutron ở các hạt nhân được tách ra khỏi nhau. Vì vậy, gió mặt trời không được tạo thành từ các phân tử nước nóng mà là các electron năng lượng cao, proton và các hạt nhân nguyên tử khác. Mặt trời luôn sôi sục - luôn tỏa ra một đám mây electron và proton - nhưng cứ thỉnh thoảng nó lại nổi bong bóng dữ dội hơn một chút.Các bong bóng vỡ năng lượng cao dẫn đến sự phồng thêm của các hạt gọi là phóng xạ khối vành, hay CMEs. Bề mặt Trái đất được bảo vệ khỏi gần như tất cả các tác động của gió mặt trời, nhưng các vệ tinh không may mắn như vậy.

Hệ thống sưởi khí quyển

Gió mặt trời bình thường ở Trái Đất di chuyển khoảng 400 km mỗi giây - gần như là một ấn tượng 900.000 dặm một giờ. Nhưng gió mặt trời chỉ chứa khoảng năm proton trong mỗi centimet khối. Đó là chưa đến một tỷ tỷ mật độ không khí trên Trái đất. Mật độ thấp của gió mặt trời có nghĩa là nó không truyền nhiều năng lượng cho bất cứ thứ gì nó chạm vào, vì vậy nó sẽ không tạo ra một vệ tinh di chuyển, nhưng nó sẽ làm nóng các lớp bên ngoài của khí quyển. Trong thời gian của gió mặt trời dữ dội, bầu không khí nóng hơn và mở rộng, có nghĩa là vệ tinh có quỹ đạo thấp hơn khoảng 1.000 km (620 dặm) có nhiều khả năng để chạy vào không khí và mất năng lượng - giảm quỹ đạo vệ tinh bởi càng nhiều càng tốt 30 km ( 18 dặm).

Sạc

Các hạt của gió mặt trời là proton và electron. Đó là những hạt tích điện. Khi dòng các hạt tích điện chạm vào một vệ tinh, nó sẽ tích điện trên bề mặt vệ tinh. Điều này có thể gây ra hai vấn đề. Đầu tiên, các phần khác nhau của vệ tinh tích lũy điện tích khác nhau, do đó sự chênh lệch điện áp lớn có thể tích tụ giữa các bề mặt liền kề. Thứ hai, khi các vệ tinh đi vào và ra khỏi bóng tối, chúng có thể giải phóng điện tích mà chúng thu được. Cả hai hiệu ứng này có thể dẫn đến phóng điện nhanh - giống như một tia sét thu nhỏ bắn qua vệ tinh. Vệ tinh có các biện pháp bảo vệ tích hợp chống lại mức độ gió mặt trời thông thường, nhưng các vụ nổ dữ dội đi kèm với CME có thể áp đảo các biện pháp bảo vệ đó và làm hỏng hoặc phá hủy các thiết bị điện tử.

Hạt năng lượng

Gió mặt trời chứa một số hạt chuyển động chậm và một số hạt chuyển động nhanh. Các hạt nhanh nhất có thể cực kỳ mạnh mẽ, mạnh mẽ đến mức chúng có thể cắt xuyên qua các lớp bên ngoài của vệ tinh và cày vào các chip điện tử. Mặc dù các hạt là vi mô, nhưng các tính năng trên vi mạch cũng là kính hiển vi, vì vậy những hạt rất năng lượng này có thể phá hủy các thiết bị điện tử. Mặc dù các vệ tinh được che chắn chống lại các hạt này, nhưng chúng không thể bảo vệ chống lại mọi hạt có thể. Sự bảo vệ lớn nhất là những hạt có năng lượng cao này rất hiếm.

Truyền dẫn vô tuyến

Một số hạt tích điện của gió mặt trời bắn thẳng vào bầu khí quyển, nhưng hầu hết chúng bị từ trường Trái đất quay sang một bên. Từ trường xáo trộn các hạt ra cực Bắc và cực Nam. Ở đó, các hạt được chuyển đến các tầng trên của tầng điện ly. Dòng mới của các hạt tích điện gây rối với truyền dẫn vô tuyến - chặn một số tín hiệu và tăng cường các tín hiệu khác. Điều đó làm mất liên lạc đến và từ các vệ tinh, làm gián đoạn, ví dụ, các hoạt động của Hệ thống Định vị Toàn cầu.