 | Эта статья включает в себя список общих ссылок , но он остается в значительной степени непроверенным, поскольку в нем отсутствует достаточное количество соответствующих встроенных ссылок . ( Март 2011 г. ) ( Узнайте, как и когда удалить этот шаблон сообщения ) |
.gif)
Событие солнечных частиц или солнечное протонное событие ( SPE ) или оперативное событие протона , происходит , когда частицы ( в основном протоны ) , испускаемые Солнцем стать ускоренными либо близко к Солнцу во время вспышки или в межпланетном пространстве по корональному выбросу массы ударов. События могут включать другие ядра, такие как ионы гелия и ионы HZE . Эти частицы вызывают множество эффектов. Они могут проникать в магнитное поле Земли и вызывать ионизацию в ионосфере.. Эффект похож на авроральные явления, за исключением того, что в нем участвуют протоны, а не электроны. Энергичные протоны представляют значительную радиационную опасность для космических кораблей и космонавтов.
Описание [ править ]
Солнечные протоны обычно обладают недостаточной энергией, чтобы проникнуть в магнитное поле Земли. Однако во время необычно сильных вспышек могут образовываться протоны с энергией, достаточной для достижения магнитосферы и ионосферы Земли вокруг северного и южного полюсов .
Протоны - это заряженные частицы, поэтому на них влияют магнитные поля. Когда энергичные протоны покидают Солнце , они предпочтительно следуют (или управляются) мощным магнитным полем Солнца. Когда солнечные протоны входят в магнитосферу Земли, где магнитные поля сильнее, чем магнитные поля Солнца, они направляются магнитным полем Земли в полярные области, куда входит и выходит большинство линий магнитного поля Земли.
Энергичные протоны, которые направляются в полярные области, сталкиваются с компонентами атмосферы и высвобождают свою энергию в процессе ионизации. Большая часть энергии гаснет в самой нижней части ионосферы (около 50–80 км по высоте). Эта область особенно важна для ионосферной радиосвязи.потому что это область, где происходит большая часть поглощения энергии радиосигнала. Усиленная ионизация, производимая поступающими энергичными протонами, увеличивает уровни поглощения в нижней ионосфере и может иметь эффект полного блокирования всей ионосферной радиосвязи через полярные области. Такие события известны как события поглощения полярной шапки. Эти события начинаются и так долго , как энергия протонов входящих в приблизительно более чем 10 МэВ (миллион электрон - вольт) превышает примерно 10 БОЕ (единицы потока частиц или частиц / сн · см 2 · ые ) на геостационарных спутниковых высотах.
Более серьезные протонные явления могут быть связаны с геомагнитными бурями, которые могут вызвать массовое нарушение работы электрических сетей . Однако сами протонные события не являются причиной аномалий в электрических сетях и не ответственны за создание геомагнитных бурь. Электросети чувствительны только к колебаниям магнитного поля Земли.
Чрезвычайно интенсивные солнечные протонные вспышки, способные производить энергичные протоны с энергией, превышающей 100 МэВ, могут увеличивать скорость счета нейтронов на земных уровнях за счет вторичных радиационных эффектов. Эти редкие события известны как улучшения уровня земли (или GLE). Некоторые события производят большое количество ионов HZE, хотя их вклад в общее излучение невелик по сравнению с уровнем протонов. [1]
Во время полетов на больших высотах коммерческих трансполярных самолетов было измерено увеличение радиации во время событий с энергией протонов, но существует система предупреждения, которая ограничивает эти эффекты, предупреждая пилотов о понижении их крейсерской высоты. Полеты самолетов вдали от полярных регионов с меньшей вероятностью увидят воздействие солнечных протонных событий.
Существенное облучение протонами могут испытывать астронавты, находящиеся за пределами защитного экрана магнитосферы Земли, например, астронавт, находящийся на пути к Луне или находящийся на ней. Однако эти эффекты можно свести к минимуму, если астронавты находятся на низкой околоземной орбите и остаются ограниченными наиболее сильно экранированными областями своего космического корабля. Уровни протонного излучения на низкой околоземной орбите возрастают с увеличением наклона орбиты. Следовательно, чем ближе космический аппарат приближается к полярным регионам, тем сильнее будет воздействие мощного протонного излучения.
Когда энергичные протоны попадают в чувствительную оптическую электронику космических аппаратов (например, звездные трекеры и другие камеры), на снимаемых изображениях возникают вспышки. Эффект может быть настолько выраженным, что во время экстремальных явлений невозможно получить качественные изображения Солнца или звезд. Это может привести к потере ориентации космического корабля, что очень важно, если наземные диспетчеры должны сохранять контроль.
Энергичные протонные бури могут также заряжать космический корабль до уровней, которые могут повредить электронные компоненты. Они также могут вызывать неустойчивое поведение электронных компонентов. Например, может быть изменена твердотельная память космического корабля, что может вызвать загрязнение данных или программного обеспечения и привести к выполнению неожиданных (фантомных) команд космического корабля. Энергичные протонные бури также снижают эффективность солнечных панелей, которые предназначены для сбора и преобразования солнечного света в электричество. За годы воздействия активной протонной активности Солнца космический корабль может потерять значительное количество электроэнергии, что может потребовать отключения важных инструментов.
См. Также [ править ]
Ссылки [ править ]
- ^ Вклад ионов с высоким зарядом и энергией (HZE) во время события с солнечными частицами 29 сентября 1989 г. Kim, Myung-Hee Y .; Уилсон, Джон В .; Cucinotta, Francis A .; Simonsen, Lisa C .; Этвелл, Уильям; Бадави, Фрэнсис Ф .; Миллер, Джек, Космический центр имени Джонсона НАСА; Исследовательский центр Лэнгли, май 1999 г.
Внешние ссылки [ править ]
