Как Работи Spacecast

{h1}

Проектът spacecast е предназначен за откриване и прогнозиране на космическото време. Разберете как ще работи spacecast и какво се надяваме да научим.

През март 2011 г. учени от Обединеното кралство, Финландия, Франция, Белгия и Испания обявиха създаването на проект, наречен SPACECAST. Целта на проекта е да открие, проучи и прогнозира космическото време. Но тези учени не са междузвездни метеоролози.

Космическото време не е същото като нашето време тук на Земята. Няма да получите космическа прогноза на частично облачно с възможност за валежи. Вместо това вашият доклад за времето може да звучи като нещо извън научнофантастичен филм. Вместо валежите, вие бихте гледали на гама излъчване и магнитни колебания.

Защо първо да инвестирате в подобен проект? Защото времето в космоса ни влияе. Общо взето, космическо време се отнася до енергията и частиците, които излъчва нашето слънце. Без нашето слънце животът на нашата планета не би съществувал такъв, какъвто го познаваме. Но не всичко от слънцето е полезно за живота.

Атмосферата на нашата планета ни предпазва от някои от най-вредните лъчения от слънцето. Това включва рентгенови лъчи и гама-лъчение, и двете са високоенергийни форми на радиация, които могат да отнемат електрони от атомите, като ги йонизират. Сравнително сме безопасни от тази радиация на земята. Но какво ще стане, ако сме в самолет? Или какво ще кажете за астронавтите, които може да са на ниска орбита или дори по-далеч от повърхността на планетата?

В допълнение към риска за човешкия живот космическото време може да причини вреда на електрониката. Енергията от слънцето може да заглуши всичко - от спътници в орбита до електрически мрежи тук, на земята. Нека да разгледаме как слънцето може да накара света да потъмнее.

Сателитно изпускане

Комуникационните спътници като този са уязвими за космическото време.

Комуникационните спътници като този са уязвими за космическото време.

В орбита около Земята има около 900 активни спътника [източник: Съюз на заинтересованите учени]. Стартирането на сателит не е малка материя. Това може да струва милиони долари за разработването на сателит, изграждането му и поставянето му в орбита. Сателитите се нуждаят от случайни усилвания, за да останат в орбита. Това означава, че инженерите трябва да определят теглото на горивото върху самия спътник.

Космическото време може да намали живота на сателитите по много начини. Ако слънцето излъчва коронална маса (CME), радиацията и частиците могат да пречат на спътниковите операции. Йонизиращото лъчение може да отслаби сателит. Енергията може също да загрява атмосферата, като я кара да се разширява. Сателит в ниска орбита може да изпита атмосферно съпротивление и да изпадне в опасност да падне без тласък. Тъй като на борда на спътника има ограничено количество гориво, всяко непланирано усилване намалява полезния му живот.

Магнитната ударна вълна, която придружава слънчевата активност, също е проблем. Освен ако сателитът не е екраниран правилно, магнитните колебания могат да предизвикат електричество в самия спътник. Сателитът може да не реагира правилно на команди или може да даде грешни показания на наземния контрол. Сред частиците, пътуващи от слънцето по време на CME, са електроните. Дори един електрон може да причини проблеми, ако проникне в екранирането на спътника.

Много военни спътници са с дебела екранировка - защо да не приложим това към всички спътници? Отговорът на този въпрос се свежда до риск срещу възнаграждение. Екранирането придава тежест на сателит. Това означава, че сателитът ще бъде по-скъп за изстрелване и в зависимост от орбитата на спътника, той може да се нуждае от усилване по-редовно от по-леките спътници. Ако разходите за пускане на спътника в орбита са по-големи от ползата от наличието му на първо място, няма смисъл да стартирате.

Това, което се надява да направи проектът SPACECAST, е да проучи ефектите на слънчевата активност върху спътниците с цел да се проектира бъдещите спътници да бъдат устойчиви на тези ефекти, без да увеличават разходите. Част от мисията на SPACECAST е да създаде системи за откриване на ранно предупреждение, които могат да позволят на сателитните оператори да регулират орбитата на спътника или да изключат несъществените системи, за да сведат до минимум ефектите, които иначе слънчевата буря може да има върху устройството. С достатъчно известие операторите биха могли също да пренасочат сателитни комуникации към други спътници, които не са по пътя на слънчевата буря.

Вече видяхме какво може да се случи със сателит в резултат на слънчева активност. На 20 януари 1994 г. два комуникационни спътника, наречени ANIK E1 и ANIK E2, претърпяха вътрешни повреди поради дълбоко диелектрично зареждане. Електрони, движещи се с интензивна енергия, проникваха в екрана на спътниците и причиняваха неизправности. Отнеха осем часа, за да си върнат контрола над Е1 и седем месеца, за да върнат Е2 в експлоатация [източник: Хорн].

Опасностите не свършват дотук. Ако имаме астронавти в орбита по време на слънчева буря, те също биха били уязвими от слънчевата активност. SPACECAST ще ви помогне да определите вида на мерките за безопасност, които трябва да вземем предвид, за да запазим астронавтите в безопасност по време на слънчеви събития. Това би могло да включва създаване на помещения за безопасност вътре в космически кораби и космически станции, които имат плътна екранировка, както и процедури, предназначени да изключат несъществени системи по време на слънчева буря.

Активността на слънцето може да повлияе и на електрониката тук на Земята. След това ще разгледаме как слънчева буря може да изключи електрическата мрежа.

Силови борби

Има фундаментална връзка между магнетизма и електричеството. Ако някога сте изградили електромагнит, вие сте виждали това в действие. Един прост електромагнит се състои от намотка от медна тел, увита около сърцевина - железни пирони работят добре. Прикрепете краищата на медната жица към батерия. Електроните ще преминават през медната жица и ще генерират магнитно поле. Можете да използвате меко завити нокътя като магнит.

Докато електричеството може да създаде магнитно поле, обратното също е вярно. Магнитното поле може да създаде - или да предизвика - електричество. Ако въведете магнитно поле в електрически проводник, ще накарате електрони да преминават през проводника, сякаш той е свързан към източник на енергия. Използвайте достатъчно силно магнитно поле и потокът от електричество ще бъде значителен.

Слънцето може да произведе невероятни магнитни полета. По време на слънчева буря магнитната сила, изхвърлена от слънцето, е достатъчно силна, за да промени формата на магнитосферата на Земята. Ние наричаме това a геомагнитна буря и може да предизвика хаос в големи електрически системи. По-малките системи, като вашия смартфон или компютър, са склонни да бъдат безопасни. Обикновено слънчевите бури засягат само големи проводници. Но тези големи проводници могат да пречат на работата на по-малки системи.

Увеличаването на електричеството в електропреносната мрежа е лоша новина. Той може да повреди трансформаторите и дори да прекъсне електропроводите, тъй като повече електроенергия преминава през системата, отколкото е проектирана да работи. През 1989 г. геомагнитна буря причини неизправности в електропреносната мрежа на Квебек. Имаше пълно затъмнение за около шест милиона жители за девет часа. Общата стойност на системата HydroQuebec беше 6 милиарда долара [източник: Хорн].

SPACECAST ще помогне на европейските държави да предвидят кога ще се появи геомагнитна буря. На теория това ще даде на нациите ценно време да коригират натоварванията на електропреносната мрежа, за да се подготвят за настъпващи магнитни колебания. В бъдеще интелигентните подходи към мрежата могат да дадат възможност на инженерите да разпределят натоварванията на мощността по такъв начин, че да не пречат на клиентите.

Радио Goo Goo

Магнитните колебания в йоносферата могат да пречат на радиочестотите с висока честота. Това може да включва сигнали, изпратени от GPS сателити, които биха могли да засегнат нас на Земята - вашата надеждна GPS навигационна система може да не е в състояние да определи действителното ви местоположение в резултат.

Мистериите на космическото време

Изображение на слънцето, заснето на 2 април 2001 г. от Екстремалния телескоп за ултравиолетово изображение (EIT) по време на най-големия слънчев отблясък, регистриран някога.

Изображение на слънцето, заснето на 2 април 2001 г. от Екстремалния ултравиолетов образен телескоп (EIT) по време на най-големия слънчев отблясък.

Освен че защитава активи на и над Земята, SPACECAST ще настоява за научни изследвания. Има много неща, които не знаем за космическото време. Пропуските в нашите знания затрудняват подготовката за слънчеви събития.

Вземете изхвърляне на коронална маса (СМЕ). Тези събития се случват, когато слънцето изстреля огромни количества маса. Те често съвпадат с особено големи слънчеви пламъци, но ние не разбираме напълно връзката между двете. CME може да изтласка електрони, протони и тежки ядра от слънцето със скорост, близка до скоростта на светлината. Електрони, подсилени от енергия поради интензивната топлина на слънцето, пътуват по линии на магнитното поле. Ако CME се изправи срещу Земята, тези електрони могат да ни ударят в ударна вълна много преди цикъла, генериран от CME, да ни удари.

Учените искат да научат повече за CME и защо те се появяват. Нужни са ни допълнителни проучвания, за да определим къде точно и как се образуват на слънцето. Също така е важно да научите защо частиците от различни видове CME събития пътуват с различна скорост. Само знаейки тези подробности можем да създадем ефективна система за предупреждение.

Не всеки CME води до геомагнитна буря тук на Земята. Това означава, че трябва да научим какви фактори се подхранват към типовете, които ни влияят, за да можем да разграничим безобидното събитие от това, което може да причини главоболие тук у дома.

Друга област на научното изследване е поведението на магнитосферата на Земята. Трудно е да се създадат експерименти, които ни дават смислени данни - повечето от нашите знания идват от пряко наблюдение. В резултат на това има много неща, които не разбираме за магнитното поле на Земята, особено когато е повлияно от космическото време.

Това е само върхът на айсберга, доколкото стигат научните изследвания. Но учените, работещи по SPACECAST, се надяват да проучат тези мистерии и дизайнерски системи, способни да ни предоставят полезна информация в случай на потенциално опасно космическо време. Без това знание, всичко, което можем да очакваме, са полуобразовани предположения.

Системи за предупреждение

Космическата система за предупреждение е жизненоважна за защита на астронавтите в орбита. Това е астронавтът Ед Гибсън от Skylab-4.

Космическата система за предупреждение е жизненоважна за защита на астронавтите в орбита. Това е астронавтът Ед Гибсън от Skylab-4.

За да работи SPACECAST, Европа трябва да инвестира в сензори както в космоса, така и на земята. Има няколко независими сензорни системи, разположени в страни от цяла Европа. Но тези системи зависят от отделни източници на финансиране, за да останат активни. Ако системата в една държава излезе офлайн поради липса на средства, Европа ще загуби значителна част от това, което би могло да бъде цялостна система за предупреждение.

Поради тази причина учени като Ричард Хорн препоръчаха проект като SPACECAST, който да обедини тези усилия. Единният подход не само ще означава по-добра комуникация и събиране на данни, но и сигурност в условията на финансови съкращения. Голяма част от привлекателността на SPACECAST се дължи на потенциалното му финансово въздействие. За да направят SPACECAST жизнеспособен, учените трябваше да убедят политиците, че собствената система за предупреждение на Европа може да спести на държавите милиарди долари загуби.

В миналото Европа разчиташе на програми като НАСА, за да предупреди за слънчеви бури и геомагнитна активност. Но тези системи не отделят фокус върху Европа. Учените, отговорни за SPACECAST, твърдят, че европейски проект ще осигури по-добра защита от обща програма. В същото време учените от SPACECAST ще работят с НАСА за обмен на информация и изграждане на знания.

Има няколко индустрии, които могат да се възползват от система за предупреждение, освен енергийните компании и организации, работещи със спътници. Компаниите, които тренират за газ и нефт, използват магнитни показания за насочване на инструменти. Геомагнитната буря може да въведе грешки в инструментариума, което може да доведе до грешки, струващи милиарди долари. А авиокомпанията може да пренасочи полетите въз основа на слънчевата активност - при по-високи височини атмосферата на Земята осигурява по-малка защита срещу вредната слънчева радиация.

SPACECAST ще бъде еволюционен проект. Преди учените да успеят да въведат пълна система за предупреждение, те ще трябва да проучат ефектите на радиационните пояси и слънчевата активност върху спътниците. Те ще трябва да надграждат нашето разбиране за слънчевата активност и кога можем да очакваме да почувстваме ефектите от слънчева буря. Но това е стъпка към гарантиране, че слънчевата активност няма да повлияе неблагоприятно на живота на европейците.

Научете повече за слънчевите събития и космоса, като следвате връзките на следващата страница.


Видео Добавка: 5HORSES - Antonina.




Изследване


Човекът „Роден Да Изследва“ Отвежда Телевизионните Зрители В Недокоснато Мароко
Човекът „Роден Да Изследва“ Отвежда Телевизионните Зрители В Недокоснато Мароко

Може Ли Безплатната Енергия Да Е Само На Една Вълна?
Може Ли Безплатната Енергия Да Е Само На Една Вълна?

Наука Новини


Замразяването На Яйцата Ще Бъде Бъдещето На Плодовитостта?
Замразяването На Яйцата Ще Бъде Бъдещето На Плодовитостта?

Смесени Бойни Изкуства Знаменитости, Вербувани За Древна Римска Армия
Смесени Бойни Изкуства Знаменитости, Вербувани За Древна Римска Армия

Детски Нива На Холестерол Вижте Подобрение
Детски Нива На Холестерол Вижте Подобрение

Чернобилските Дървета Почти Не Се Разлагат, Проучване Открива
Чернобилските Дървета Почти Не Се Разлагат, Проучване Открива

Древните Хавайски Ледници Държат Улики За Минали Климатични Промени
Древните Хавайски Ледници Държат Улики За Минали Климатични Промени


BG.WordsSideKick.com
Всички Права Запазени!
Възпроизвеждането На Използваните Материали Оставя Само Prostanovkoy Активна Връзка Към Сайта BG.WordsSideKick.com

© 2005–2019 BG.WordsSideKick.com