Araştırmacılar ilk kez, bir uzay aracındaki elektrik deşarjlarının sayısının, çevredeki elektron sayısıyla doğrudan ilişkili olduğunu bulmuşlardır – bilim adamlarının uzayda ekipmanı nasıl koruyacaklarını daha iyi anlamalarına yardımcı olabilecek bilgi. Uzay aracı çevre deşarjları (SED’ler), hassas yerleşik elektronik ve iletişim sistemlerine zarar verebilen geçici elektrik kesintileridir.
Los Alamos Ulusal Laboratuvarı bilim adamı ve araştırmayı detaylandıran yeni bir makalede yazar olan Amitabh Nag, “Bu SED’lerin var olduğunu uzun zamandır biliyorduk.” Dedi.
“STP-SAT6’da ölçülen elektron akısı ile ilişkili radyo frekans geçişleri” makalesi dergide yayınlandı Uzay Araştırmalarında Gelişmeler.
“Ama uzay ortamındaki elektronlar ve SED’ler arasındaki ilişkiyi anlamadık. Bunu yapmak için, tek bir uzay aracında iki sensöre ihtiyacımız vardı: biri elektronların sayısına ve aktivitesine bakan ve diğeri radyo frekansı sinyaline bakan.”
Bu SED’ler tipik olarak yörüngede uzay aracı yüzeylerinde biriken elektronların neden olduğu yüzey şarjındaki farkın sonucudur. Yeryüzündeki statik elektriğin aksine – bir kişi bir halı boyunca yürürken enerji biriktiğinde, bir parmak kapı koluna dokunduğunda bir kıvılcım neden olur – uzay aracında bir enerji birikimi sonunda enerjinin serbest bırakılacağı kadar büyük bir gerilime ulaştığında uzay ortamındaki elektriksel deşarjlar meydana gelir.
Geostationary yörüngesindeki STP-SAT6 adı verilen bir Savunma Bakanlığı uydusu, bu sensörlerin her ikisine de sahiptir ve araştırmacılara hem radyo frekansına hem de elektron aktivite verilerine aynı anda bakmak için eşsiz bir fırsat verir.
Nag, “Radyo frekans sensörü tarafından bildirilen SED oranlarını görebildik ve belirli bir voltaj aralığında elektron parçacıklarının aktivitesiyle karşılaştırdık.” Dedi. “Öğrendiğimiz şey, SED’lerdeki zirvelerin elektron aktivitesindeki zirvelerle ilişkili olmasıydı.”
NAG ve Los Alamos ekibi, her ikisi de laboratuvar tarafından geliştirilen iki sensörden bir yıldan fazla veriye baktı ve 270’den fazla yüksek oranlı SED dönemini ve birkaç yüz yüksek elektron aktivitesini belirledi.
Vakaların yaklaşık dörtte üçünde, elektron aktivitesindeki zirveler SED olaylarından önce 24 ila 45 dakika. Bu gecikme, düşük enerjili elektronlardan gelen yük oluşumunun, elektrostatik deşarjlar için uzay aracının hazırlanmasında önemli bir rol oynadığını göstermektedir.
Nag, “Elektron aktivitesi arttıkça, özellikle 7.9 ila 12.2 keV aralığında, uzay aracının şarj biriktirmeye başladığını gözlemledik. Bu, bir devrilme noktasına ulaşılana ve SED’lerin gerçekleşene kadar devam ettiğini.” Dedi. “Bu teslim süresi, riskleri azaltmak için potansiyel tahmin araçlarının kapısını açıyor.”
Gelecekteki görevler, operasyonları etkilemeden önce şarj olaylarını tahmin etmek ve yanıtlamak için düşük enerjili elektronların gerçek zamanlı izlenmesini entegre edebilir.
