• Слънчеви космически лъчи (SCL) - протони, електрони, ядки, образувани в огнища на слънце и достигат до орбитите на Земята след взаимодействие с междупланетарната среда.
• Магнитометични бури и субури, причинени от идването на земята на интерплантетната ударна вълна, свързана както с KVM, така и с ченге и с високоскоростни слънчеви ветрове;
• Йонизиращи електромагнитно излъчване (IEI) слънчеви пламъци, причиняващи нагряване и допълнителна йонизация на горната атмосфера;
• Увеличаване на потоците на релативистични електрони в външния радиационен пояс на земята, свързан с появата на високоскоростни слънчеви ветрове.

Слънчеви космически лъчи (SCL)

Енергични частици, образувани в мигащи - протони, електрони, ядра - след взаимодействие с междупланетарната среда, земните орбити могат да бъдат постигнати. Смята се, че слънчевите протони с енергия от 20-500 MeV са най-допринесли за общата доза. Максимален поток от протони с енергия над 100 mev от мощна светкавица 23 февруари 1956 г. възлиза на 5000 частици на СМ -2 С -1.
(Вижте повече материали към темата "слънчева пространствена лъч").
Основният източник на SKL - Мига, в редки случаи - разпадането на издатините (фибри).

SKL като основен източник на радиация опасност в OKP

Потоците от слънчеви космически лъчи значително увеличават нивото на радиационната опасност за астронавтите, както и вагони и пътници на самолета с висок надморска височина върху полярните пътеки; Те водят до загуби от сателити и неуспех на оборудването, използвано върху космическите обекти. Относно опасността, че радиацията причинява живи същества е доста известна (за повече подробности, вж. Материалите по темата "Как космическото време засяга живота ни?"), Но в допълнение, голяма доза от облъчването може да се появи и електронно оборудване космически кораб (cm. Прочетете повече лекция 4 и материали по теми за ефектите на външната среда върху космическия кораб, техните елементи и материали).
По-трудният и по-модерен микросцирц, по-малките размери на всеки елемент и по-голямата вероятност от неуспехи, които могат да доведат до неправомерната му работа и дори до процесора.
Ние даваме визуален пример за това как високоенергийните SC потоци засягат състоянието на научния инструмент, инсталиран на космически кораб.

Фигурата за сравнение показва снимките на слънцето, направени от устройството EIT (SOHO), направено до (07:06 UT 28/10/2003) и след мощна светкавица на слънце, която се е случило около 11:00 UT 28 / 10/2003, след което OKP потоците на протони с енергии от 40-80 MEV се увеличават с почти 4 поръчки. Чрез броя на "снега" на дясната фигура може да се види как записващата матрица на устройството е повредена от потоците от частици на избухване.

Ефект на стъпките на потоците skl върху озоновия слой на земята

Тъй като източниците на азотни и водородни оксиди съдържанието на озона в средната атмосфера се определя от количеството на озона и високоенергийни частици (протони и електрони) на SCL, тяхното влияние трябва да се вземе предвид при фотохимично моделиране и интерпретация на наблюдателни данни в моментите на слънчеви протонни събития или силни геомагнитни смущения.

Слънчеви протон събития

Ролята на 11-годишните GLC вариации при оценката на радиационната безопасност на дългосрочните космически полети

При оценката на радиационната безопасност дълго космически полети (Например, както планираната експедиция към Марс) става необходима за приноса на приноса към радиационната доза от галактически космически лъчи (GLC) (виж лекцията 4). В допълнение, за протони с енергия над 1000 MeV, величината на потока на GLC и SCL става сравнима. При разглеждане на различни явления на слънце и в хелиосферата във времеви интервали в дължина за няколко десетилетия и по-определящ фактор е 11-годишна и 22-годишна цикличност на слънчевия процес. Както може да се види от фигурата, интензивността на GCL се променя в антифазата с броя на вълка. Това е много важно, тъй като в минимум на SA. Междуплатената среда се смущава слабо, а потоците на GLC са максимални. Имам висока степен Йонизацията и всички периодични периоди, по време на периодите на минимум на CA GLK, определят натоварването на дозата върху лице в космоса и авиационните полети. Въпреки това, процесите на слънчева модулация са доста сложни и не са намалени само към антикоренето с броя на вълците. .

Фигурата показва модулацията на интензивността на CL в 11-годишния слънчев цикъл.

Слънчеви електрони

Високоенергийните слънчеви електрони могат да предизвикат йонизация на обема, както и да действат като "убийци на електрон" за чипове, монтирани на космически кораб. Поради потоците на SCL се появяват къса вълна от вътрешните райони и повреди в навигационните системи.

Магнитосферни бури и субекти

Други важни последици от проявлението слънчева дейностзасягането на състоянието на близкото пространство магнитни бури - Силни (десетки и стотици NTL) се променят в хоризонталния компонент на Гео магнитно поле, измерено на повърхността на земята на ниски ширини. Магнитосферна буря - това е комбинация от процеси, протичащи в земната магнитосферата по време на магнитна буря, когато се появява силно изливане на границата на магнитосферата от деня, други значими деформации на структурата на магнитосферата се образува от пръстен на енергични частици във вътрешната магнитосфера.
Терминът "суббура" е въведен през 1961 година. C-и. Akasufa за обозначаване на смутните смущения в зоната на сиянието по време на около час. При магнитни данни бяха разпределени свързани смущения, които съвпадат с предградията в полярните блясъци. Подбудители на магнитосферата - Това е комбинация от процеси в магнитосферата и йоносферата, която в най-общия случай може да се характеризира като поредица от процеси на натрупване на енергия в магнитосферата и нейното взривно освобождаване. Източник магнитни бури - идването на земята на високоскоростната слънчева плазма (слънчев вятър), както и кубчета и асоциирани ударни вълни. Високоскоростните слънчеви плазмени потоци на свой ред са разделени на спорадични, свързани със слънчеви пламъци и KVM, а квази-стационарните, възникващи над коронални дупки, магнитни бури в съответствие с техния източник са разделени на спорадични и напечатани. (За подробности вижте лекцията 2).

Геомагнитни индекси - DST, AL, AU, AE

Числената характеристика, отразяваща геомагнитните смущения, е различни геомагнитни индекси - DST, KP, AP, AA и др.
Амплитудата на вариациите на магнитното поле на земята често се използва като най-често срещаната характеристика на силата на магнитните бури. Геомагнитичен пост. DST. Съдържа информация за планетарните смущения по време на геомагнитни бури.
За да изучавате процесите на подуклари, тричасов индекс не е подходящ, през това време може да започне и ще приключи. Подробна структура на флуктуациите на магнитното поле поради теченията на авроралната зона ( auroral Electrostruya.) характеризира индекс на аврорален електросруи AE. За да се изчисли използваният индекс на AE n-компонентни магнитограми Обсерватории, разположени на борова или субаврорните ширини и равномерно разпределени в дължина. В момента индексите AE се изчисляват съгласно 12 обсерватории, разположени в северното полукълбо на различни наддавания между 60 и 70 ° геомагнитна ширина. За цифровото описание на активността на подфазата се използва и геомагнитният AL (най-голямото отрицателно изменение на магнитното поле), AU (най-голямото положително изменение на магнитното поле) и ASE (разликата на AL и AU).

DST индекс за май 2005 г.

KR, AR, AA индекси

Индекс геомагнитна активност CR изчисли на всеки три часа на измерванията на магнитното поле на няколко станции, разположени в различни части Земята. Той има нива от 0 до 9, всеки следващ мащаб на скалата съответства на вариации от 1.6-2 пъти по-голям предишен. Силните магнитни бури отговарят на нивата на Киргизката на република повече от 4. Така нареченият супербури с CR \u003d 9 се среща рядко. Заедно с Република Киргизстан, индексът AP, равен на средната амплитуда на вариациите на геомагнитното поле на земното кълбо на ден. Измерва се в нанотелас (полето на Земята е приблизително
50 000 NTL). Нивото на KR \u003d 4 приблизително съответства на AR равна на 30, а нивото на CR \u003d 9 съответства на ап повече от 400. Очакваните стойности на такива индекси и представляват основното съдържание на геомагнитната прогноза. АР-индексът се изчислява от 1932 г., следователно за по-ранни периоди се използва AA индекс - средната дневна амплитуда на вариациите, изчислени на две антиподални обсерватория (Greenwich и Melbourne) от 1867 година

Сложно влияние на SCL и бурите върху космическото време поради проникването на SCL в магията на Земята по време на магнитни бури

От гледна точка на радиационната опасност, която се носи от SCL потоците за високотехнологични региони на орбитите на вида на МКС, е необходимо да се вземе предвид не само интензивността на събитията SCL, но също така границите на проникването им в магнитосферата на земята (Виж повече лекция 4.). Освен това, както може да се види от горната фигура, SCL прониква доста дълбоко дори за малка амплитуда (-100 NT и по-малко) магнитни бури.

Оценка на радиационната опасност в високите области на траекторията на ISS според нискотемните полярни спътници

Радиационните дози оценки в високопластовите области на траекторията на МКС, получени въз основа на данни за спектрите и границите на проникването на SCL в магията на Земята според "университета-татяна" по време на слънчевите огнища и магнитни бури От септември 2005 г. бяха сравнени с дози, експериментално измерени на МКС в високотехнологични зони. От горните фигури е ясно, че оценените и експериментални значения са последователни, което показва възможността за оценка на дозите на излъчване на различни орбити според нискочестотните полярни спътници.

Дозирана карта на ISS (CRC) и сравнение на изчислените и експериментални дози.

Магнитни бури като причина за нарушение на радиото

Магнитните бури водят до силни смущения в йоносферата, което от своя страна влияе неблагоприятно на състоянието радиост. В околните зони и зони на авроралната овална йоносфера най-динамичните области на магнитосферата са свързани с най-динамичните зони на магнитосферата и следователно най-чувствителните към такива влияния. Магнитните бури с високи географски ширини могат почти напълно да блокират радио флота в продължение на няколко дни. В същото време страдат други области на дейност, като полети. Друг негативен ефект, свързан с геомагнитните бури, е загубата на ориентация на САЩ, чиято навигация се извършва от геомагнитно поле, което изпитва тежки смущения по време на бури. Естествено, по време на геомагнитните смущения има проблеми с радар.

Ефект на магнитни бури за функционирането на телеграфни линии и линии на електроцентрала, тръбопроводи, железопътни линии

Вариации на геомагнитното поле, възникнали по време на магнитни бури в полярни и аврорални ширини (според добре познат електромагнитно индукционен закон) генерира вторично електрически токи. В провокиращите слоеве на литосферата на земята, в подсолена вода и в изкуствени проводници. Разликата в потенциалната разлика е малка и се дължи на донякъде волта на километър, но в дълъг диригент с ниска устойчивост - комуникационни и електропроводи (LEP), тръбопроводи, релси железопътни линии - Пълна мощност на индуцираните течения може да достигне десетки и стотици усилватели.
Най-малко защитен от такова влияние е комуникационните линии с ниско напрежение. Така че, значителна намеса, възникнала по време на магнитни бури, бяха отбелязани на първите телеграфни линии, построени в Европа през първата половина на XIX век. Значителни проблеми Геомагнитната активност може да бъде доставена от железопътната автоматика, особено в вътрешните райони. И в тръбите на петролните и газопроводите, разтягане на много хиляди километри, индуцираните течения могат значително да ускорят процеса на метална корозия, които трябва да се вземат предвид при проектирането и експлоатационните тръбопроводи.

Примери за ефектите на магнитни бури за функционирането на електропроводите

Основна авария, която се е случила по време на най-силната магнитна буря от 1989 г. в енергийната мрежа на Канада, ясно демонстрира опасността от магнитни бури за скута. Проучванията показват, че трансформаторите стават причина за инцидента. Факт е, че постоянният компонент на тока въвежда трансформатора в неоптималния режим на работа с излишната магнитна насищане на ядрото. Това води до прекомерна абсорбция на енергия, прегряване на намотките и, в крайна сметка, на инцидента на цялата система. Следващият анализ на изпълнението на всички енергийни инсталации в Северна Америка разкри статистическата връзка между броя на неуспехите в зоните на повишения риск и нивото на геомагнитната активност.

Ефект на магнитни бури върху здравето на хората

В момента има резултати от медицински изследвания, доказващи присъствието на реакцията на човек към геомагнитните смущения. Тези проучвания показват, че има доста голяма категория хора, в която магнитните бури са отрицателни: човешката активност се забавя, вниманието е притъпкано, хроничните заболявания са заточени. Трябва да се отбележи, че проучванията на ефектите на геомагнитните смущения върху човешкото здраве все още започват, а техните резултати са доста противоречиви и противоречиви (за повече подробности, вижте темата "Как космическото време влияе на нашия живот?").
Въпреки това, повечето изследователи се събират по мнение, че в този случай има три категории хора: за някои геомагнитни смущения действат в депресивно, на други, напротив, което е вълнуващо, трето не се наблюдава реакция.

Йоносферна субури като фактор на космическото време

Подбудителят са мощен източник електрони във външната магнитосфера. Силно нарастващи потоци от ниско енергийни електрони, което води до значително укрепване електрификация KA. (За подробности вижте Материалите по темата "Електрификация космически кораб"). По време на силната подучна активност, електроните във външния радиационен пояс на Земята (RPZ) се увеличават, което представлява сериозна опасност за прес, орбитите на които пресичат този регион, защото се натрупва доста голямо вътре зареждане на обема води до неуспех на борда на електроника. Като пример е възможно да се причинят проблеми с функционирането на електронни устройства на екватора, Rolag и Calaxy-4, които възникват на фона на дългата субектна активност и, в резултат на това, много висок поток от релативистични електрони в външната магнитосфера през май 1998 година.
Суббури са интегрален спътник на геомагнитни бури, но интензивността и продължителността на активността на подзейката има двусмислена връзка с магнитен буря. Важно проявление на връзката "Storm subburi" е прякото влияние на властта геомагнитна буря Относно минималната геомагнитна ширина, върху която се развива подбудите. По време на силни геомагнитни бури, активността на субсръсната може да се спусне от високи геомагнитни ширини, достигайки средни ширини. В този случай, средните географски ширини ще бъдат наблюдавани нарушение на радиокомуникациите, причинени от смущаващия ефект върху йоносферата на енергични заредени частици, генерирани по време на субектите.

Връзката между слънчевата и геомагнитната дейност - съвременни тенденции

В някои модерна работаПроблемът на космическия метеорологичник и космически климат, посветен на проблема с необходимостта от разделяне на слънчевата и геомагнитната дейност. Фигурата показва разликата между средните месечни стойности на слънчевите петна, традиционно се счита за SA (червен) и AA индекс (син) индикатор, показващ нивото на геомагнитната активност. От фигурата е ясно, че съвпадението не се наблюдава за всички ЦИКС.
Факт е, че в Maxima SA е голяма част от спорадичните бури, за които са отговорни огнища и KVM, т.е. явленията, които се срещат в полето на слънцето със затворени електропроводи. Но в минимумите SA по-голямата част от възстановяването на бурите, причината за това е пристигането на високоскоростни потоци от слънчеви ветрове, изтичащи от коронални отвори - зони с отворени линии. Така, източниците на геомагнитна активност, поне за минимумите на СА, имат значително различен характер.

Йонизирано електромагнитно излъчване на слънчеви пластове

Като друг важен фактор за космическото време, е необходимо отделно да се отбележи лионизиращото електромагнитно излъчване (IEI) на слънчевите факли. В спокойно време IEI почти напълно се абсорбира на високите височини, причинявайки йонизация на въздушни атоми. По време на слънчевите огнища IEI потоците от слънцето увеличават няколко порядъка, които водят до отопление и допълнителна йонизация на горната атмосфера.
Като резултат топлина под влиянието на IEI, атмосферата "набъбва", т.е. Неговата плътност на фиксирана височина се увеличава значително. Това представлява сериозна опасност за ниското ниво на ISS и Manned OS, тъй като, попадащ в плътните слоеве на атмосферата, може бързо да загуби височината. Такава съдба претърпява американската космическа станция Skylab през 1972 г. по време на мощна слънчева огнища - нямаше достатъчно гориво да се върне към предишната орбита.

Абсорбция на радиопредаване на къси вълни

Абсорбция на радиопредаване на къси вълни Това е резултат от факта, че пристигането на йонизивно електромагнитно излъчване - UV и рентгеново излъчване на слънчеви пламъци причинява допълнителна йонизация на горната атмосфера (виж повече подробности в материалите на тема "Преходни светлинни явления в горната атмосфера на Земята"). Това води до влошаване или дори пълно прекратяване на радиокомуникациите върху осветената страна на земята в продължение на няколко часа. 5-10 10-20 20-40 40-70 70-120 120-200 200-330 330-500 >550 K-индекс 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9