Διάστημα : Μια θάλασσα σωματιδίων!

Όλοι διαβάσαμε για την ισχυρή Ηλιακή καταιγίδα που αυτές τις μέρες χτυπά την Γη! “Είναι αλήθεια ότι ένα κομμάτι του Ήλιου κόπηκε και έρχεται κατά πάνω μας; ” Έτσι είναι τα πράγματα; Όχι βέβαια!

Με τις λέξεις “ηλιακή έκρηξη” και “ηλιακή καταιγίδα” εννοούμε ότι ο Ήλιος εκπέμπει μια ποσότητα φορτισμένων σωματιδίων, όπως πρωτόνια, ηλεκτρόνια, βαριά ιόντα, τα οποία κατευθύνονται προς όλο το πλανητικό σύστημα, και προφανώς έλκονται και από τον πλανήτη μας, την Γη.

Η ακτινοβολία αυτή δημιουργεί προβλήματα στα ηλεκτρονικά συστήματα των διαστημικών αποστολών, των δορυφόρων, των διαστημικών σταθμών, και μελετώντας την ίδια όπως και τις επιπτώσεις της, μπορούμε να σχεδιάζουμε τα κατάλληλα συστήματα προστασίας . Η ομαλή λειτουργία των δορυφόρων μας, όμως, και των συστημάτων επικοινωνίας, κινδυνεύουν μόνο απ΄τις ηλιακές ακτινοβολίες;

Το διάστημα, και κατά συνέπεια η Γη, δεν βομβαρδίζεται μόνο απ΄την ακτινοβολία λόγω Ηλιακών καταιγίδων! Η ακτινοβολία που βρίσκεται στο διάστημα μπορεί να διαιρεθεί στις εξής κατηγορίες :

1. Ηλιακές καταιγίδες.

2. Κοσμική ακτινοβολία.

3. Διαστρικά αέρια.

4. Παγιδευμένα σωματίδια απ’ την Γη.

Ηλιακές καταιγίδες

Ο Ήλιος σποραδικά εκπέμπει ποσότητες φορτισμένων σωματιδίων προς το διάστημα, κυρίως πρωτονίων και βαρέων ιόντων. Το φαινόμενο αυτό εξαρτάται από τη φάση των έντεκα ετών του ηλιακού κύκλου, σημειώνοντας ότι είναι πιο πιθανό να συμβεί κατά το ηλιακό μέγιστο, παρά κατά το ελάχιστο. Το πιο σημαντικό γέγονος ηλιακής καταιγίδας έγινε τον Αύγουστο του 1972, όπου τα εκπεμπόμενα, απ’τον Ήλιο, πρωτόνια, έφτασαν ενέργειες μέχρι τα 10MeV. Όσο αφορά στη δόση εκείνου του γεγονότος, αξίζει να σημειωθεί ότι αντιστοιχούσε με δόση κοσμικής ακτινοβολίας σε διάρκεια 200 ετών.

Κοσμική ακτινοβολία

Η διαγαλαξιακή κοσμική ακτινοβολία (Galactic cosmic rays – GCR) προέρχεται από το εξωτερικό του ηλιακού μας συστήματος, αποτελείται από πρωτόνια, σωματίδια άλφα, και βαριά ιόντα. Επηρεάζεται σε μεγάλο βαθμό απ’ τις φάσεις της ηλιακής δραστηριότητας, κι αυτό επειδή ο ήλιος δημιουργεί μαγνητικές διαταραχές στην ηλιόσφαιρα, με αποτέλεσμα κάποια κοσμικά σωματίδια μικρότερης ενέργειας να μην καταφέρνουν να εισέλθουν στο ηλιακό μας σύστημα.

Διαστρικά αέρια.

Μια άλλη πηγή σωματιδίων η οποία μερικές φορές εμφανίζεται και άλλες όχι., αποτελείται από σωματίδια άλφα και άλλα βαριά ιόντα (N, O, Ne, Ar), και ονομάζεται «anomalous component». Πιστέυεται ότι προέρχεται από ουδέτερα διαστρικά αέρια, που διαχέονται στην ηλιόσφαιρα, ιονίζονται απ’ την ηλιακή UV ακτινοβολία ή ανταλλάσσουν φορτία με τα πρωτόνια των ηλιακών ανέμων, κι έπειτα εκτοξέυονται στην εξωτερική ηλιόσφαιρα απ’ τον ηλιακό ανέμο, κατευθυνόμενα προς τους πλανήτες του συστήματος και την Γη.

Παγιδευμένα σωματίδια απ’ την Γη.

Για τα ηλεκτρονικά συστήματα των δορυφόρων, που περιορίζονται στην περιφορά τους γύρω απ’ τη Γη, η ακτινοβολία που έχει σημαντική επίδραση αποτελείται από ηλεκτρόνια και πρωτόνια, παγιδευμένα στο μαγνητικό πεδίο της Γης. Παγιδεύονται, επίσης, και βαριά ιόντα, αλλά οι ενέργειες τους είναι τόσο μικρές, ώστε να μπορούν να αντιμετωπίζονται εύκολα από τις τυπικές ασπίδες προστασίας που διαθέτουν οι δορυφόροι. Αντιθέτως, τα ηλεκτρόνια και τα πρωτόνια μπορούν να διαπεράσουν την ασπίδα και να προκαλέσουν προβλήματα στα ηλεκτρονικά στοιχεία.

ΒΙΒΛΙΟΓΡΑΦΙΑ

[1] Henry B. Garrett, “Space Radiation Environment”, Jet Propulsion Laboratory - California Institute of Technology.

[2] L.D. Edmonds, C.E. Bames, L.Z. Scheick, “An Introduction to Space Radiation Effects on Microelectronics” , JPL Publication 00-06, Jet Propulsion Laboratory - California Institute of Technology, NASA.