El clima espacial es difícil de predecir. Un nuevo satélite australiano puede ayudar a que sea más fácil

El satélite meteorológico espacial CUAVA-1 de fabricación australiana se ha desplegado en órbita desde la Estación Espacial Internacional hoy. Miércoles noche. Ir a la estación espacial En agosto a bordo de un Cohete SpaceXEl objetivo principal de este CubeSat del tamaño de una caja de zapatos es estudiar qué hace la radiación del sol en la atmósfera y los dispositivos electrónicos de la Tierra.

clima espacial Tal como Erupciones solares Los cambios en el viento solar afectan la ionosfera de la Tierra (una capa de partículas cargadas en la atmósfera superior). Esto a su vez tiene un efecto en Comunicación inalámbrica de largo alcance y el órbitas de algunos satélites, además de causar fluctuaciones en el campo electromagnético que pueden causar estragos en la electrónica en el espacio y en la Tierra.

El nuevo satélite es el primero en ser diseñado y construido por el Centro de Capacitación del Consejo de Investigación Australiano para Satélites Cubos, Drones y sus Aplicaciones (o kwava Por un período corto). Lleva cargas útiles y demostraciones de tecnología creadas por colaboradores de la Universidad de Sydney, la Universidad Macquarie y la Universidad de Nueva Gales del Sur en Sydney.

Uno de los objetivos de CUAVA-1 es ayudar a mejorar los pronósticos del clima espacial, que actualmente son muy limitados. Además de su misión científica, CUAVA-1 también representa un paso hacia el objetivo de la Agencia Espacial Australiana. Desarrollar la industria espacial local en 20.000 puestos de trabajo para 2030.

Satélites y clima espacial

Vista explosiva de CUAVA-1, sus componentes y cargas útiles. Las etiquetas bronceadas indican ingredientes fabricados en Australia.
Xueliang Bai

Si bien la Agencia Espacial Australiana solo se formó en 2018, Australia ha Larga historia de investigación satelital. En 2002, por ejemplo, FedSat Fue uno de los primeros satélites del mundo en llevar un receptor GPS a bordo.

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Los receptores GPS satelitales de hoy en día permiten medir de forma rutinaria la atmósfera en todo el mundo para monitorear y pronosticar el clima. La Met Office y otras agencias de pronóstico del tiempo confían en Datos satelitales GPS en sus predicciones.



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Los receptores de GPS por satélite también permiten observar la ionosfera de la Tierra. Desde altitudes de unos 80 kilómetros a 1.000 kilómetros, esta capa de la atmósfera se mueve de un gas de átomos y moléculas sin carga a un gas de partículas cargadas, electrones e iones. (El gas de partículas cargadas también se llama plasma).

La ionosfera es un sitio Hermosas actuaciones de crepúsculo que son comunes en latitudes altas durante temperaturas templadas tormentas geomagnéticas, o “mal tiempo espacial”, pero hay mucho más.

La ionosfera puede causar dificultades en el posicionamiento y la navegación por satélite, pero también es útil en ocasiones, como cuando radar de tierra Las señales de radio pueden rebotar en ellos para escanear o comunicarse en el horizonte.

La tecnología y la infraestructura se ven afectadas por los fenómenos meteorológicos espaciales.
NASA

¿Por qué es tan difícil predecir el clima espacial?

Comprender la ionosfera es una parte importante de la predicción operativa del clima espacial. Sabemos que la ionosfera se vuelve muy irregular durante las tormentas geomagnéticas severas. Interrumpe las señales de radio que lo atraviesan, provoca sobretensiones en la corriente eléctrica en las redes eléctricas y tuberías.

¿Qué es el clima espacial?

durante severo tormentas geomagnéticas, una gran cantidad de energía se vierte en la atmósfera superior de la Tierra cerca de los polos norte y sur, alterando las corrientes y los flujos en la ionosfera ecuatorial.

Esta energía se disipa a través del sistema, provocando cambios generalizados en toda la atmósfera superior y cambiando los patrones de viento a grandes altitudes por encima del ecuador horas más tarde.

Por el contrario, los rayos X y los rayos ultravioleta de las erupciones solares calientan la atmósfera directamente (por encima de la capa de ozono) por encima del ecuador y las latitudes medias. Estos cambios afectan la cantidad de resistencia que se produce en LEO, lo que dificulta la predicción de las trayectorias de los satélites y los desechos espaciales.

Incluso fuera de las tormentas geomagnéticas, hay perturbaciones de “tiempo de silencio” que afectan GPS y otros sistemas electrónicos.



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Por el momento, no podemos hacer predicciones precisas del mal tiempo espacial después de que hayan pasado unos tres días. Los efectos de la afluencia del mal tiempo espacial en la atmósfera superior de la Tierra, incluidas las perturbaciones del GPS y las comunicaciones y los cambios en las nubes de los satélites, son difíciles de predecir con anticipación.

Como resultado, la mayoría de las agencias de predicción del tiempo espacial se limitan a la “predicción inmediata”: observar el estado actual del tiempo espacial y pronosticar las próximas horas.

Se necesitará mucha ciencia para comprender la relación entre el Sol y la Tierra, cómo la energía del Sol se disipa a través del sistema terrestre y cómo estos cambios en el sistema afectan la tecnología en la que confiamos cada vez más en la vida cotidiana.

Eso significa más búsquedas y más satélites, especialmente para las latitudes ecuatoriales y medias relevantes para los australianos (y de hecho, la mayoría de la gente en la Tierra). Esperamos que CUAVA-1 sea un paso hacia una constelación de satélites meteorológicos espaciales australianos que desempeñarán un papel importante en la predicción del clima espacial en el futuro.

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