Clima espacial
El ambiente espacial es una rama de la astronáutica, la ingeniería aeroespacial y la física espacial que trata de comprender y abordar las condiciones existentes en el espacio que afectan a la operación de naves espaciales. Un tema relacionado - clima espacial - se ocupa de los procesos dinámicos en el sistema solar-terrestre que pueden dar lugar a efectos sobre la nave espacial, pero que también pueden afectar a la atmósfera, la ionosfera y el campo magnético terrestre , dando lugar a varios otros tipos de efectos sobre las tecnologías humanas.
Los problemas para las naves espaciales pueden surgir a partir de la radiación, los desechos espaciales, la fricción de la atmósfera superior y la carga electrostática de la nave espacial.
La radiación en el espacio, por lo general proviene de tres fuentes principales:] (i) de los cinturones de radiación de Van Allen, (ii) de los eventos de protones solares y de las partículas energéticas solares, y (iii) de los rayos cósmicos galácticos. Para las misiones de larga duración, las dosis altas de radiación puede dañar los componentes electrónicos y las células solares. Una preocupación importante está también inducida por la radiación, los "efectos de un solo evento", como la evento único molesto. Las misiones tripuladas suelen evitar los cinturones de radiación y la Estación Espacial Internacional está a una altura muy por debajo de las regiones más severas de los cinturones de radiación. Durante los fenómenos energéticos solares (erupciones solares y eyecciones de masa coronal), las partículas pueden ser acelerados a energías muy altas y pueden llegar a la Tierra en tiempos tan cortos como 30 minutos (pero usualmente tardan varias horas). Estas partículas son principalmente protones e iones pesados que pueden causar daño por radiación, interrupción de los circuitos lógicos e incluso peligros para los astronautas. Las misiones tripuladas para regresar a la luna o viajar a Marte tendrán que hacer frente a los principales problemas presentados por los eventos de partículas solares para la seguridad radiológica, además de la importante contribución a la dosis del fondo de rayos cósmicos de bajo nivel. En órbitas cercanas a la Tierra, campo magnético terrestre apantalla a la nave espacial frente a una gran parte de estos riesgos - un proceso llamado blindaje geomagnético.
La adquisición de carga electrostática por la nave espacial es causada por el medioambiente de plasma caliente que rodea la Tierra. El plasma que se encuentra en la región de la órbita geoestacionaria se calienta durante las “subtormentas” magnéticas causada por alteraciones en el viento solar. Los electrones “calientes” (con energías en el rango del kilo-electrónvoltio) se acumulan en las superficies de las naves espaciales y puede establecer potenciales electrostáticos del orden de kilovoltios. Como resultado, pueden ocurrir descargas y son conocidos por ser la fuente de muchas de las anomalías de las naves espaciales.
Soluciones ideadas por los científicos e ingenieros incluyen, pero no están limitadas, al blindaje de la nave espacial, "endurecimiento" especial de los sistemas electrónicos y diferentes sistemas de detección de colisiones. La evaluación de los efectos durante el diseño de la nave espacial incluye la aplicación de varios "modelos" de medioambiente, incluidos los modelos de cinturón de radiación, los modelos de interacción nave espacial-plasma y los modelos atmosféricos para predecir los efectos de frenado que se encuentrarán en órbitas bajas y durante la reentrada.
El campo a menudo se superpone con las disciplinas de la Astrofísica, Aerología, Física espacial, y Geofísica, aunque por lo general con un énfasis en la aplicación.
El gobierno de los Estados Unidos mantiene un Centro de Predicción Metereológica del Espacio (Space Weather Prediction Center, SWPC) en Boulder, Colorado. El SWPC es parte de la “Administración Nacional Oceánica y Atmosférica” (National Oceanic and Atmospheric Administration, NOAA). El SWPC es uno de los Centros Nacionales de Predicción Ambiental (National Centers for Environmental Prediction, NCEP) del Servicio Meteorológico Nacional (Estados Unidos) (National Weather Service, NWS) .
Los efectos del Clima del espacio en la Tierra puede incluir tormentas ionosféricas, disminución temporal de la densidad de ozono, la interrupción de las comunicaciones por radio, las señales de GPS y de posicionamiento submarino. Algunos científicos teorizan también vínculos entre la actividad de las manchas solares y las glaciaciones. [1]
Véase también
Referencias
- Esta obra contiene una traducción derivada de «Space enviroment» de Wikipedia en inglés, publicada por sus editores bajo la Licencia de documentación libre de GNU y la Licencia Creative Commons Atribución-CompartirIgual 4.0 Internacional.