Uzay ortamı - Space environment

Uzay ortamı , uzay aracının tasarımını ve çalışmasını etkileyen uzayda var olan koşulları anlamaya ve ele almaya çalışan astronot , havacılık mühendisliği ve uzay fiziğinin bir dalıdır . İlgili bir konu olan uzay havası , uzay aracı üzerinde etkilere yol açabilen, ancak aynı zamanda atmosferi, iyonosferi ve jeomanyetik alanı da etkileyebilen, insan teknolojileri üzerinde başka çeşitli etkilere yol açan güneş-karasal sistemdeki dinamik süreçlerle ilgilenir. .

Uzay aracı üzerindeki etkiler radyasyon , uzay enkazı ve meteoroid etkisi, üst atmosferik sürüklenme ve uzay aracı elektrostatik şarjından kaynaklanabilir .

Uzayda radyasyon genellikle üç ana kaynaktan gelir:

  1. Van Allen radyasyon kuşakları
  2. Güneş proton olayları ve güneş enerjili parçacıklar ; ve
  3. Galaktik kozmik ışınlar .

Uzun süreli görevler için yüksek dozda radyasyon elektronik bileşenlere ve güneş pillerine zarar verebilir. Önemli bir endişe, aynı zamanda, tek olaylı bozulma gibi radyasyon kaynaklı "tek olaylı etkiler"dir . Mürettebatlı görevler genellikle radyasyon kuşaklarından kaçınır ve Uluslararası Uzay İstasyonu , radyasyon kuşaklarının en şiddetli bölgelerinin çok altında bir yükseklikte bulunur. Güneş enerjisi olayları ( güneş patlamaları ve koronal kütle püskürmeleri ) sırasında parçacıklar çok yüksek enerjilere kadar hızlandırılabilir ve Dünya'ya 30 dakika gibi kısa bir sürede ulaşabilir (ancak genellikle birkaç saat sürer). Bu parçacıklar esas olarak radyasyon hasarına, mantık devrelerinde bozulmaya ve hatta astronotlar için tehlikelere neden olabilen protonlar ve daha ağır iyonlardır. Ay'a dönmek veya Mars'a seyahat etmek için mürettebatlı görevler, düşük seviyeli arka plan kozmik ışınlarından gelen dozlara önemli katkıya ek olarak, güneş parçacığı olaylarının radyasyon güvenliğine sunduğu büyük problemlerle uğraşmak zorunda kalacak . Dünya'ya yakın yörüngelerde, Dünya'nın jeomanyetik alanı, uzay aracını bu tehlikelerin büyük bir kısmından süzer - jeomanyetik perdeleme adı verilen bir süreç .

Uzay enkazı ve meteoroidler, uzay aracını yüksek hızlarda etkileyerek mekanik veya elektriksel hasara neden olabilir. Uzay enkazının ortalama hızı 10 km/s (22.000 mph; 36.000 km/s) iken meteoroidlerin ortalama hızı çok daha fazladır. Örneğin, Perseid meteor yağmuru ile ilişkili meteoroidler ortalama 58 km/s (130.000 mph; 210.000 km/s) hızla hareket ederler . Enkaz etkilerinden kaynaklanan mekanik hasar , 5.7 yıllık görevi boyunca 20.000'den fazla belgelenmiş etkiye sahip olan LDEF dahil olmak üzere uzay görevleriyle incelenmiştir . Darbe olaylarıyla ilişkili elektriksel anormallikler arasında , 1993 Perseid meteor yağmuru sırasında tutum kontrolünü kaybeden ESA'nın Olympus uzay aracı da yer alıyor. Benzer bir olay , 2009 Perseid meteor yağmuru sırasında Landsat 5 uzay aracında meydana geldi .

Uzay aracının elektrostatik şarjı, Dünya'nın etrafındaki sıcak plazma ortamından kaynaklanır . Bölgesinde karşılaşılan plazma jeostasyoner yörünge geomanyetik boyunca ısıtıldı hale substorms güneş rüzgar rahatsızlıklar tarafından neden olunan. "Sıcak" elektronlar (kilo- elektron volt aralığındaki enerjilerle ) uzay aracının yüzeylerinde toplanır ve kilovolt düzeyinde elektrostatik potansiyeller oluşturabilir. Sonuç olarak, deşarjlar meydana gelebilir ve birçok uzay aracı anomalisinin kaynağı olduğu bilinmektedir.

Bilim adamları ve mühendisler tarafından geliştirilen çözümler, uzay aracı kalkanı, elektronik sistemlerin özel " sertleştirilmesi ", çeşitli çarpışma algılama sistemlerini içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir . Uzay aracı tasarımı sırasında etkilerin değerlendirilmesi, düşük yörüngelerde ve yeniden giriş sırasında karşılaşılan sürükleme etkilerini tahmin etmek için radyasyon kuşağı modelleri, uzay aracı-plazma etkileşim modelleri ve atmosferik modeller dahil olmak üzere çeşitli çevre modellerinin uygulanmasını içerir.

Alan genellikle astrofizik , atmosfer bilimi , uzay fiziği ve jeofizik disiplinleriyle örtüşür , ancak genellikle uygulamaya vurgu yapılır.

Amerika Birleşik Devletleri hükümeti , Boulder, Colorado'da bir Uzay Hava Tahmin Merkezi'ne sahiptir . Uzay Hava Tahmin Merkezi (SWPC), Ulusal Okyanus ve Atmosfer İdaresi'nin ( NOAA ) bir parçasıdır . SWPC, Ulusal Hava Durumu Servisi'nin (NWS) Ulusal Çevresel Tahmin Merkezlerinden (NCEP) biridir.

Dünya üzerindeki uzay havası etkileri, iyonosferik fırtınaları, ozon yoğunluklarında geçici düşüşleri , radyo iletişiminde bozulmayı, GPS sinyallerini ve denizaltı konumlandırmasını içerebilir . Bazı bilim adamları ayrıca güneş lekesi aktivitesi ile buzul çağları arasındaki bağlantıları da teorize ediyor . [1]

Ayrıca bakınız

Referanslar

Dış bağlantılar