Güneşin aktivitesi güneş üzerindeki zamana ve yere göre değişir ve minimum ve maksimum güneş fazlarına bölünebilen 11 yıllık bir döngüye sahiptir. Güneş lekeleri ve güneş radyo akısı gibi diğer güneş göstergeleri, güneş aktivite döngüsünün ana göstergeleridir. Üzerinde fotolüminesan bir arka plan üzerinde koyu lekeler olarak görünen geçici bir olgudur. Son iki yüzyıldaki gözlemler, güneş lekelerinin sayısının döngüsel olarak değiştiğini, yaklaşık her 11 yılda bir minimumdan maksimuma çıktığını göstermiştir. En son güneş döngüsü (döngü 24) 2014 civarında zirveye ulaştı. Güneş aktivitesi düştüğü için 2019’un sonlarında veya 2020’de minimum seviyeye ulaşması bekleniyor, ancak güneş enerjisi maksimumunun 2023 ile 2026 arasında gerçekleşmesi bekleniyor.
Yüksek hızlı güneş rüzgarı akımları, güneş patlamaları, jeomanyetik fırtınalara neden olan koronal kütle fırlatmaları ve uzay ortamını etkileyen güneş partikülü olayları gibi güneş olayları, güneş maksimumları sırasında daha yaygındır. Bu nedenle, döngünün bu aşamasında atmosfer ve havaya bağlı teknoloji üzerindeki etkilerin, alt veya alt aşamaya göre daha fazla olması beklenmektedir. Dış uzaydan gelen galaktik kozmik ışınların yanı sıra güneş olayları ve ilişkili fenomenler, uzay radyasyon ortamını oluşturan yakın uzayda hapsolmuş ve geçici enerjik parçacıklara katkıda bulunur.
İçindekiler
yakalanan parçacıklar
Güneş rüzgarından gelen yüklü parçacıklar, Dünya’nın manyetik alanıyla buluşup etkileştiğinde, onu güneşe doğru sıkıştırarak manyetosferi oluştururlar. Bu senaryo, yay şoku olarak bilinen süpersonik bir şok dalgası yaratır. Güneş rüzgarı, iç manyetosferin gece tarafını çeker ve bu esneme manyeto kuyruğu olarak bilinir. Manyetosfer yüklü parçacıklarla sürekli bombardımana tutulsa da yön değiştirirler ve bölgeye kolayca giremezler. Ancak bazı parçacıklar kutup bölgesine girerek Dünya’nın manyetik alanına hapsolur. Dünyayı çevreleyen iki manyetik döngüden birinde hapsolmuş parçacıklara Van Allen radyasyon kuşakları denir. İç kuşak, enerjileri 10 MeV’yi aşan bir grup oldukça kararlı proton içerir ve dış kuşak, esas olarak, enerjileri 10 MeV’ye kadar olan elektronları içerir.
Kuşakları oluşturan yüklü parçacıklar, Dünya’nın manyetik kuvvet çizgileri boyunca döner. Bu kuvvet çizgilerinin ekvatorun üzerindeki bölgeden Kuzey Kutbu’na, Güney Kutbu’na ve sonra tekrar ekvatora kadar uzandığı bilinmektedir. İç Van Allen Kuşağı’nın bir kısmı, Brezilya açıklarında Güney Atlantik Okyanusu üzerinden yaklaşık 200 kilometre üst atmosfere iner ve bu bölge Güney Atlantik Anomalisi olarak bilinir. Bu eğim, Dünya’nın manyetik ekseninin dönme ekseninden yaklaşık 11 derecelik eğiminden kaynaklanmaktadır ve manyetik alanın merkezi, Dünya’nın coğrafi merkezinden 280 mil uzaktadır. Uzay uçuşu görevleri sırasında radyasyona maruz kalmanın büyük bir kısmı, Güney Atlantik Anomalisinden geçen geçişlerden kaynaklandı. Alçak irtifa uçuşları tipik olarak Güney Atlantik anomalisinin bir bölümünü günde altı veya yedi defaya kadar geçer.
geçici parçacıklar
Geçici parçacıklar veya radyasyon ortamları, gezegenler arası ve Dünya’ya yakın alanlarda güneş rüzgarı, güneş patlamaları, koronal kütle fırlatmaları ve galaktik kozmik radyasyon gibi güneş olaylarından kaynaklanan parçacıklardan oluşur. Ayrıca güneş rüzgarı, harici olarak monte edilmiş uzay aracı bileşenlerini büyük ölçüde etkileyebilen nispeten düşük enerjili elektronlar ve protonlardan oluşur. Güneş patlamaları ayrıca genel iyonlaştırıcı radyasyon seviyesine önemli ölçüde katkıda bulunur. Güneş patlaması, gezegenler arası uzayda parlamanın zirvesinden 30 dakika sonra Dünya’ya ulaşabilen enerjik parçacıkları veya protonları yayabilir ve hızlandırabilir.
Koronal kütle püskürmeleri güneş rüzgarında yayılabilir ve güneş parçacıklarını hızlandıran ve ayrıca heliosfere giren galaktik kozmik ışınları saptıran şoklara neden olabilir. Koronal kütle püskürmeleri, Dünya’nın uzay ortamında, uydu sistemlerini etkileyebilecek jeomanyetik fırtınalara ve diğer ilgili olaylara neden olarak, feci sonuçları olan yaygın rahatsızlıklara neden olabilir.
galaktik kozmik radyasyon
Galaktik kozmik radyasyon güneşle doğrudan ilişkili olmadığı için güneş sisteminin dışından gelir. Galaktik kozmik ışınlar, tek bir protondan bir uranyum çekirdeğine kadar değişen iyonize atomlardan oluşur. Bu parçacıkların akış seviyesi çok düşüktür. Öte yandan ışık hızına çok yakın hareket ettikleri ve bir kısmı demir gibi çok ağır elementlerden oluştuğu için madde içinden geçerken yoğun iyonlaşma üretirler. Kozmik ışın enerjisi genellikle megaelektronvolt veya gigaelektronvolt cinsinden ölçülür. Çoğu galaktik kozmik ışınların enerjileri 100 MeV ile 10 GeV arasındadır. Kozmik ışınlar, esas olarak periyodik tablodaki tüm elementleri, yani yaklaşık %85 proton, %14 alfa parçacığı ve %1 ağır çekirdek içerir.
Dünyanın manyetik alanı, başta eğim ve ikincil olarak da yükseklik nedeniyle hem kozmik hem de güneş parçacıklarına karşı doğal bir koruma sağlar. Eğim kutup bölgelerine ulaştığında, uydu jeomanyetik alan çizgilerinin koruması dışındadır. Kutup yörüngelerinde elektron birikimi olarak bilinen yoğun enerjik elektron akışları, aurora borealis’i oluşturan manyetik alan çizgileri boyunca yayılır ve bu parçacıklara maruz kalma, artan irtifa ile kademeli olarak artar.
Uzay radyasyon ortamının dünyaya yakın uyduların çalışmasına etkisi
Uzay radyasyon ortamının dinamiklerini ve ilgili etkileri anlamak, uyduların çalışmak üzere tasarlandıkları iyonosferik plazma ortamında uyduları tasarlamak ve işletmek için kritik öneme sahiptir. Bununla birlikte, uzay havası veya uzay radyasyon ortamı ile ilgili belgelenmiş vakalar veya uydu anormalliklerine dair kanıtlar vardır. Lucci ve ekibi, uzay gemilerindeki çok sayıda anormallik ile uzay havası bozuklukları arasındaki ilişkiyi ölçerek doğruladılar. 1971’den 1994’e kadar 23 yıllık bir süre boyunca çeşitli yörüngelerdeki 220 uydu tarafından kaydedilen yaklaşık 5.700 anomaliden oluşan geniş bir veri tabanı derlendi. bir derece ile Daha az, anomaliler sabit yörüngelerdedir.
Aktif elektron akılarının >108 cm yüksekliğe sahip olduğu da bildirilmiştir. -2 d -1 sr -1 Yerdurağan günlerde ve alçak irtifalı günlerde Durağan Operasyonel Ortam (GOES) uydusu olarak kabul edilen uydu anomalisi. 22 ve 23 Mart 1991’de şiddetli jeomanyetik fırtınalar oluşturan yoğun bir güneş olayı meydana geldi. Yüksek enerjili güneş radyasyonu içeren bu güçlü güneş patlaması olayı, yüksek enlemlerde noktadan noktaya iletişimde aksamalara ve GOES-6 ve -7 uydularındaki güneş panellerinin arızalanmasına neden oldu. Ayrıca GOES-7’nin yaşam beklentisini 3 yıla kadar azalttığı tahmin edilmektedir. Bu olay sırasında, yüksek enerjili güneş parçacıkları, uzay aracı tarafından kaydedilen tek olay pertürbasyonlarının sıklığını da artırdı. GOES-6 ve -7 dahil olmak üzere altı adede kadar durağan, izleme ve veri iletimi-1 uydusu, olayın ana aşamasında yaklaşık 37 ayrı olay rapor etti.
Eylül 2009’da, Güney Afrika’daki SumbandilaSat’ın (düşük Dünya yörüngesinde) fırlatıldıktan kısa bir süre sonra radyasyon kaynaklı bir güç dağıtım arızasına maruz kaldığı ve Z ve Y ekseni pervanelerini kalıcı olarak çalışmaz hale getirdiği bildirildi. Ancak uydu, tamamen başarısız olduğu 25 Ağustos 2011 tarihine kadar bir teknoloji göstericisi olarak işlev görmeye devam etti. Başarısızlığı yine, uydunun yerleşik bilgisayarının Dünya istasyonu komutlarına yanıt vermemesine neden olan bir güneş fırtınasına atfedildi. 5 Nisan 2010’da, Galaxy 15 uzay aracının (jeosenkronize irtifalarda) herhangi bir yer komutuna yanıt vermemesine neden olan bir anormallikle karşılaştığı bildirildi. Hatanın, uzay aracı temel bant iletişim modülü içindeki sahada programlanabilir kapı dizisini kilitleyecek dahili bir elektrostatik boşalmaya neden olduğu bildirildi. Uzay aracının fırtına altında enjekte edilen enerji parçacıklarıyla etkileşimi, uzay aracı derin, yüzeysel ve dielektrik bir yüke maruz kaldıktan sonra elektrostatik boşalmaya neden oldu. Diğer birçok uydu anomalisi ve uzay havasına atfedilen gecikmelerin kısa belgeleri çeşitli literatürlerde mevcuttur.
kaynak:
nap.edu/read/11760/chapter/4
nasa.gov/sites/default/files/atoms/files/nasa_space_radiation_ebook_0.pdf
yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]