Genellikle “öldürücü” elektronlar olarak adlandırılan yüksek enerjili ‘göreli’ elektronlar, uydulara verilen radyasyon hasarının başlıca kaynağıdır, bu nedenle onların faaliyet kalıplarını anlamak çok önemlidir. Yüklü parçacıkların ve manyetik alanların güneş emisyonları, Dünya’nın manyetik kalkanını bozarak jeomanyetik bozulmalara yol açabilir. Bu tür olayların ortasında, dış radyasyon kuşağındaki öldürücü elektronların sayısı katlanarak artabilir ve bu da önemli bir uzay hava durumu tehdidi oluşturabilir.
Dr. BAS’tan Nigel Meredith, 10’da 1, 50’de 1 ve 100 yılda 1 olay seviyelerini belirlemek için ABD GPS uydusundan alınan 20 yıllık verileri analiz eden uluslararası bir ekibe liderlik etti. 100 yılda 1 kez gerçekleşen bir olay, ortalama olarak her 100 yılda bir eşitlenecek veya bu rakamı aşacak büyüklükte bir olaydır.
Uydu operatörlerinin, üreticilerin, sigortacıların ve hükümetlerin ortaya çıkan risklere karşı hazırlıklı olması ve bunları azaltması gerekir. bu elektronlar tarafından. Toplum; iletişim, navigasyon, Dünya gözlemi ve savunma gibi çeşitli uygulamalar için uydulara giderek daha fazla bağımlı hale geliyor. Nisan 2022 itibarıyla, Dünya yörüngesinde 5.465 çalışır durumda uydu vardı ve bunların çoğu, yörüngelerinin en azından bir kısmı boyunca enerjik elektronlara maruz kalıyor. 2021’de genel küresel uzay ekonomisi, bir önceki yıla kıyasla yüzde dört artışla 386 milyar dolar gelir elde etti.
Dr. Uzay hava durumu bilimcisi ve çalışmanın baş yazarı Nigel Meredith şunları söylüyor: “Bu çalışmada rapor edilen 100 yılda 1 olay seviyeleri endüstri ve hükümet için önemlidir. Bunlar, diğer ekstrem uzay hava olaylarını karşılaştırmak ve ekstrem bir olayın potansiyel etkisini değerlendirmek için referans noktası görevi görüyor.”
Mühendisler ve operatörler, en büyük meteorolojik olayların gerçekçi tahminlerine ihtiyaç duyduğundan, bu bulgular uydu sektörü için hayati önem taşıyor. Bu olağanüstü olayların etkilerine hazırlanmak ve gelecekteki uyduların dayanıklılığını artırmak için GPS yörüngesinde karşılaşılan elektron akışları. Bulgular, uydu sigortacıları için, uydu operatörlerinin riski azaltmak ve gerçekçi felaket senaryolarını değerlendirmek için ellerinden geleni yapmalarına yardımcı olmak açısından önemlidir
10 yılda 1 ile 100 yılda 1 olay arasındaki fark değişiklik gösterir elektronların enerjisine ve Dünya’ya olan uzaklığa bağlıdır. Bu farklılıklar, gezegenden en uzaktaki en yüksek enerjilerde en büyüktür ve Dünya yüzeyinden 35.000 km’nin üzerinde en yüksek elektron enerjilerinin bazıları için 3 ila 10 kat arasında değişmektedir. Bu tür önemli artışlar, bu bölgede faaliyet gösteren uydular için önemli bir ek risk oluşturabilir.
Gezegenimizdeki hava durumu gibi, uzay havası da dakikalar, günler, mevsimler ve 11 yıllık güneş döngüsüne göre büyük ölçüde değişiklik gösterebilir. Araştırmacılar, bu öldürücü elektron olaylarının çoğunluğunun, güneş döngüsünün azalan evreleri sırasında meydana geldiğini (inceledikleri 20 yıllık dönemde iki kez görüldü), ancak en büyük olayın başka bir yerde meydana geldiğini ve aşırı olayların her an meydana gelebileceğini gösterdiğini buldu.
BAS’tan Profesör Richard Horne ve araştırmanın ortak yazarlarından biri şöyle diyor: “Uzay sektörü, Kritik Ulusal Altyapımızın bir parçası. Bu araştırma, uyduların şiddetli uzay hava durumu olaylarına karşı direncini değerlendirmemize yardımcı olacak.”
Şiddetli uzay havası, 2011 yılında Birleşik Krallık Sivil Acil Durumlar Ulusal Risk Kaydı’na eklendi. Uzay havasının uydular üzerindeki etkileri çeşitli şekillerde olabilir. anlık hizmet kesintilerinden toplam yetenek kaybına kadar. 2003’te büyük bir fırtına 47 uydunun anormallik yaşamasına, 10’dan fazlasının bir günden fazla bir süre kullanım dışı kalmasına ve bir tanesinin tamamen kaybolmasına neden oldu.
Referans: “GPS Yörüngesindeki Aşırı Göreli Elektron Akıları: Analizi NS41 BDD-IIR Verileri”, Nigel P. Meredith, Thomas E. Cayton, Michael D. Cayton ve Richard B. Horne, 7 Haziran 2023, Space Weather.
DOI: 10.1029/2023SW003436{4 }