Bilim adamları, aşırı uzay havası için ‘kıyaslamalar’ bildirdi

“Öldürücü” elektronlar olarak adlandırılan yüksek enerjili “rölativistik” elektronlar, uydulardaki radyasyon hasarının ana kaynağıdır ve bu nedenle onların aktivite modellerini anlamak çok önemlidir. Güneşten gelen yüklü parçacık patlamaları ve manyetik alanlar, Dünya’nın manyetik alanını yırtıp açarak jeomanyetik fırtınalara yol açabilir. Bu olaylar sırasında, dış radyasyon kuşağındaki öldürücü elektronların sayısı büyüklük sırasına göre artabilir ve önemli bir uzay havası tehlikesi haline gelebilir.

BAS’tan Dr. Nigel Meredith, 10’da 1, 50’de 1 ve 100 yılda 1 olay seviyelerini belirlemek için bir ABD GPS uydusundan alınan 20 yıllık verileri analiz eden uluslararası bir ekibe liderlik etti. 100 yılda 1 olay, ortalama olarak her 100 yılda bir eşitlenecek veya aşılacak büyüklükte bir olaydır. Bulguları dergide yayınlandı Uzay Havası.

Uydu operatörleri, üreticiler, sigortacılar ve hükümetler bu elektronların oluşturduğu risklere karşı hazırlanmalı ve bunları hafifletmelidir. Toplum, iletişim, navigasyon, Dünya gözlemi ve savunma dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için uydulara giderek daha fazla güveniyor.

Nisan 2022 itibariyle, Dünya yörüngesinde 5.465 çalışır durumda uydu vardı ve çoğu, yörüngelerinin en azından bir kısmı boyunca enerjik elektronlara maruz kalıyor. 2021’de, genel küresel uzay ekonomisi, bir önceki yıla göre yüzde dört artışla 386 milyar dolar gelir elde etti.

Uzay hava durumu bilimcisi ve çalışmanın baş yazarı Dr. Nigel Meredith, “Bu çalışmada bildirilen 100 yılda 1 olay seviyeleri, endüstri ve hükümet için önemlidir. Bunlar, diğer aşırı uzay hava olaylarını karşılaştırmak ve aşırı bir olayın potansiyel etkisini değerlendirin.”

Mühendisler ve operatörler, bu aşırı olayların etkilerine hazırlanmak ve gelecekteki uyduların dayanıklılığını artırmak için GPS yörüngesinde karşılaşılan en büyük elektron akışlarının gerçekçi tahminlerine ihtiyaç duyduğundan, bu bulgular uydu endüstrisi için hayati önem taşımaktadır. Bulgular, uydu sigortacıları için, uydu operatörlerinin riski azaltmak ve gerçekçi felaket senaryolarını değerlendirmek için ellerinden gelen her şeyi yapmalarını sağlamalarına yardımcı olmak için önemlidir.

10 yılda 1 olayı ile 100 yılda 1 olayı arasındaki fark, elektronların enerjisine ve Dünya’dan uzaklığına bağlı olarak değişir. Bu farklar, gezegenden en uzaktaki en yüksek enerjilerde en büyüktür ve Dünya yüzeyinden 35.000 km’nin üzerindeki en yüksek elektron enerjilerinin bazıları için 3 ile 10 arasında değişir. Bu tür önemli artışlar, bu bölgede faaliyet gösteren uydular için önemli bir ek risk oluşturabilir.

Gezegenimizdeki hava durumu gibi, uzay hava durumu da dakikalar, günler, mevsimler ve 11 yıllık güneş döngüsü boyunca büyük ölçüde değişebilir. Araştırmacılar, bu öldürücü elektron olaylarının çoğunun güneş döngüsünün azalan evreleri sırasında meydana geldiğini (inceledikleri 20 yıllık süre boyunca iki kez görüldü) ancak en büyük olayın başka bir yerde olduğunu ve aşırı olayların herhangi bir zamanda meydana gelebileceğini gösterdi.

BAS’tan FRS’den ve çalışmanın ortak yazarlarından Profesör Richard Horne, “Uzay sektörü, Kritik Ulusal Altyapımızın bir parçasıdır. Bu araştırma, uyduların şiddetli bir uzay havası olayına karşı dayanıklılığını değerlendirmemize yardımcı olacaktır” diyor.

Şiddetli uzay havası, 2011’de Birleşik Krallık Ulusal Sivil Acil Durumlar Risk Kaydına eklendi. Uzay havasının uydular üzerindeki etkileri, anlık hizmet kesintilerinden toplam yetenek kaybına kadar değişebilir. 2003’te büyük bir fırtına 47 uydunun anormallik yaşamasına, 10’dan fazla uydunun bir günden uzun süre devre dışı kalmasına ve birinin tamamen kaybolmasına neden oldu.