Содержание
Если вы думаете о солнце как о гигантском шарике кипящей воды, солнечный ветер подобен струйкам пара, которые плывут от поверхности. Солнце не состоит из воды, а представляет собой море атомов, настолько горячих, что электроны снаружи и протоны и нейтроны в ядрах отделены друг от друга. Таким образом, солнечный ветер состоит не из молекул горячей воды, а из высокоэнергетических электронов, протонов и других атомных ядер. Солнце всегда кипит - всегда испускает облако электронов и протонов - но время от времени оно всплывает немного сильнее.Взрывающиеся высокоэнергетические пузырьки приводят к дополнительным выбросам частиц, называемым выбросами корональной массы, или CME. Поверхность Земли защищена практически от всех воздействий солнечного ветра, но спутникам не так повезло.
Атмосферное отопление
Обычный солнечный ветер на Земле проходит около 400 километров в секунду - почти впечатляющие 900 000 миль в час. Но солнечный ветер содержит только около пяти протонов в каждом кубическом сантиметре. Это меньше, чем один миллиард миллиардных плотности воздуха на Земле. Низкая плотность солнечного ветра означает, что он не передает много энергии всему, что попадает в него, поэтому он не будет двигать спутник, но будет нагревать внешние слои атмосферы. Во времена интенсивного солнечного ветра атмосфера нагревается сильнее и расширяется, а это означает, что спутники с орбитами ниже 1000 километров (620 миль) с большей вероятностью сталкиваются с воздухом и теряют энергию, снижая орбиты спутников на целых 30 километров ( 18 миль).
Зарядка
Частицы солнечного ветра - это протоны и электроны. Это заряженные частицы. Когда поток заряженных частиц попадает на спутник, он накапливает заряд на поверхностях спутника. Это может вызвать две проблемы. Во-первых, разные части спутника накапливают заряд по-разному, поэтому между соседними поверхностями может возникнуть большая разница напряжений. Во-вторых, когда спутники входят и выходят из тени, они могут высвободить собранный ими заряд. Оба этих эффекта могут привести к быстрому разряду - как стрельба молнией по спутнику. Спутники имеют встроенную защиту от нормального уровня солнечного ветра, но интенсивные вспышки, сопровождающие CME, могут сокрушить эти защиты и повредить или разрушить электронику.
Энергетические частицы
Солнечный ветер содержит некоторые медленно движущиеся и некоторые быстро движущиеся частицы. Самые быстрые частицы могут быть чрезвычайно энергичными, поэтому энергичными они могут прорезать прямо через внешние слои спутника и врезаться в электронные чипы. Хотя частицы являются микроскопическими, элементы микрочипов также микроскопичны, поэтому эти очень энергичные частицы могут разрушить электронику. Хотя спутники защищены от этих частиц, они не могут защитить от всех возможных частиц. Самая большая защита состоит в том, что эти высокоэнергетические частицы редки.
Радиопередача
Некоторые из заряженных частиц солнечного ветра попадают прямо в атмосферу, но большинство из них отклоняются магнитным полем Земли. Магнитное поле отталкивает частицы к северному и южному полюсам. Там частицы направляются в верхние слои ионосферы. Новый приток заряженных частиц нарушает радиопередачу - блокируя одни сигналы и усиливая другие. Это сбивает связь со спутниками и от них, нарушая, например, работу Глобальной системы определения местоположения.