Rymdmiljö

Rymdmiljö är en gren av astronautik , flygteknik och rymdfysik som försöker förstå och ta itu med förhållanden som existerar i rymden som påverkar utformningen och driften av rymdfarkoster. Ett relaterat ämne, rymdväder , handlar om dynamiska processer i sol-marksystemet som kan ge upphov till effekter på rymdfarkoster, men som också kan påverka atmosfären, jonosfären och det geomagnetiska fältet , vilket ger upphov till flera andra typer av effekter på mänsklig teknologi. .

Effekter på rymdfarkoster kan uppstå från strålning , rymdskräp och meteoroider , luftmotstånd i övre atmosfären och elektrostatisk laddning av rymdfarkoster .

Strålning i rymden kommer vanligtvis från tre huvudkällor:

  1. Van Allens strålningsbälten
  2. Solprotonhändelser och solenergipartiklar ; och
  3. Galaktiska kosmiska strålar .

För långvariga uppdrag kan de höga stråldoserna skada elektroniska komponenter och solceller. Ett stort bekymmer är också strålningsinducerade "engångseffekter" såsom enstaka händelseupprördhet . Besättningsuppdrag undviker vanligtvis strålningsbälten och den internationella rymdstationen ligger på en höjd långt under de mest allvarliga områdena av strålningsbälten. Under solenergihändelser ( solutbrott och koronala massutstötningar ) kan partiklar accelereras till mycket höga energier och kan nå jorden på så korta tider som 30 minuter (men tar vanligtvis några timmar). Dessa partiklar är huvudsakligen protoner och tyngre joner som kan orsaka strålningsskador, störningar i logiska kretsar och till och med faror för astronauter. Besättningsuppdrag för att återvända till månen eller för att resa till Mars kommer att behöva ta itu med de stora problem som solpartikelhändelser medför för strålsäkerheten, förutom det viktiga bidraget till doser från de kosmiska bakgrundsstrålarna på låg nivå . I omloppsbanor nära jorden avskärmar jordens geomagnetiska fält rymdfarkoster från en stor del av dessa faror – en process som kallas geomagnetisk avskärmning.

Rymdskräp och meteoroider kan träffa rymdfarkoster i höga hastigheter och orsaka mekaniska eller elektriska skador. Medelhastigheten för rymdskräp är 10 km/s (22 000 mph; 36 000 km/h) medan medelhastigheten för meteoroider är mycket högre. Till exempel färdas de meteoroider som är associerade med Perseidernas meteorregn med en medelhastighet på 58 km/s (130 000 mph; 210 000 km/h). Mekaniska skador från skräppåverkan har studerats genom rymduppdrag inklusive LDEF , som hade över 20 000 dokumenterade nedslag under sitt 5,7-åriga uppdrag. Elektriska anomalier associerade med nedslagshändelser inkluderar ESA :s rymdfarkost Olympus, som förlorade attitydkontrollen under Perseid-meteorregn 1993. En liknande händelse inträffade med Landsat 5 under Perseid-meteorregn 2009.

Elektrostatisk laddning av rymdfarkoster orsakas av den heta plasmamiljön runt jorden. Det plasma som påträffas i området för den geostationära omloppsbanan blir uppvärmd under geomagnetiska substormar orsakade av störningar i solvinden. "Veta" elektroner (med energier i kilo- elektronvoltsområdet ) samlas på rymdfarkosternas ytor och kan etablera elektrostatiska potentialer i storleksordningen kilovolt. Som ett resultat kan urladdningar inträffa och är kända för att vara källan till många avvikelser i rymdskepp.

Lösningar utarbetade av forskare och ingenjörer inkluderar, men är inte begränsade till, rymdfarkostsskärmning, speciell " härdning " av elektroniska system, olika kollisionsdetekteringssystem. Utvärdering av effekter under rymdfarkostdesign inkluderar tillämpning av olika miljömodeller, inklusive strålningsbältemodeller, rymdfarkost-plasmainteraktionsmodeller och atmosfäriska modeller för att förutsäga drageffekter som uppstår i lägre banor och under återinträde.

Fältet överlappar ofta med disciplinerna astrofysik , atmosfärsvetenskap , rymdfysik och geofysik , om än vanligtvis med betoning på tillämpning.

Förenta staternas regering har ett center för förutsägelse av rymdväder i Boulder, Colorado . Space Weather Prediction Center (SWPC) är en del av National Oceanic and Atmospheric Administration ( NOAA ). SWPC är ett av National Weather Service (NWS) National Centers for Environmental Prediction (NCEP).

Rymdens vädereffekter på jorden kan innefatta jonosfäriska stormar, tillfälliga minskningar av ozondensiteter , störningar i radiokommunikation, till GPS- signaler och ubåtspositionering. Vissa forskare teoretiserar också kopplingar mellan solfläcksaktivitet och istider . [1]

Rymdmiljöism

Se även: Rymdhållbarhet , Rymdskräp , Planetskydd och månen § Föroreningar och föroreningar

Rymdmiljöism är en förespråkare som ser att rymden inte saknar reglering och skydd, och som har fått uppmärksamhet av ett ökande antal akademiker, som Moriba Jah .

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Space_environment&oldid=1131438778 "