Bilim İnsanları, Uydulardaki Gizemli Elektrik Dalgalanmalarının Sebebini Ortaya Çıkardı!

1994 yılında, iki Kanada televizyon uydusu sadece birkaç saat arayla arıza yaptı. Bu ikili, güneş fırtınasının vurduğu sırada jeosenkron bir yörüngedeydi ve bu da kontrol elektroniklerini etkisiz hale getiren elektrostatik boşalmalara sebep oldu. Anik E1 ve E2 uyduları, “uzay aracı ortamı boşalma” olarak bilinen, uydularda elektrik yük birikimi etkilerinin sadece bir örneği.

Yeni bulgular, uzay aracındaki elektrik yük boşalmalarıyla uzaydaki elektron akışı zirveleri arasında doğrudan bir bağlantı olduğunu gösteriyor ve bu dalgalanmalara ve uydular üzerinde uzun süreli hasara yol açabilecek yüzlerce olayın kaynağını belirliyor.

Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’ndan bir araştırma ekibi, ABD Savunma Bakanlığı’nın Uzay Test Programı Uydu 6 (STP-Sat6) üzerine iki sensör takarak jeosenkron yörüngede elektrik yüklü ortamı izledi. Bir yıldan fazla bir süre boyunca topladıkları verilerde, uyduda ortaya çıkan yüksek hızlı elektrik boşalması olayları belirlendi. Bu olayların her biri, uzaydaki elektron aktivitesi zirve yapmasından 24 ile 45 dakika sonra meydana gelmiştir.

Bu bulgular, Advances in Space Research dergisinde yayımlandı ve gelecekte uzay aracındaki boşalmaların tahmin edilmesini sağlayabilir ve çevredeki uzay ortamının uydular üzerindeki etkilerini azaltmak için yollar geliştirilmesine olanak sağlayabilir.

Yüklü Ortam

Uzay ortamı, çoğunlukla Güneş’ten gelen proton ve elektronlardan oluşan sürekli bir akıntı olan güneş rüzgarları ve büyük elektromanyetik radyasyon patlamaları olan güneş patlamaları şeklinde doludur. Dünya’nın yörüngesi de, gezegenin iyonosferi ve manyetosferinden gelen yüklü parçacıklarla doludur.

Yörüngedeyken, uzay araçları yüklü parçacıkların saldırısına maruz kalır ve bu durum zamanla performanslarını düşürebilir veya ani kesintilere sebep olabilir. Uzay aracı ortam boşalması, uydu operatörleri için oldukça tehlikeli olup, uydu üzerinde birikmiş elektrik yükünün ani boşalması sonucunda meydana gelir. Uzay aracının farklı bölümleri farklı voltajlara ulaştığında kıvılcım, elektromanyetik girişim ve geçici akımlar oluşabilir. Sonuç olarak, uzay aracı geçici arızalar yaşayabilir ya da kalıcı olarak zarar görebilir.

Önemli Bir Korelasyon

Yeni çalışma, araştırmacıların ilk kez bir uzay aracındaki elektrik yüklerinin uzaydaki çevresel elektronlarla doğrudan bağlantılı olduğunu doğruladıkları bir çalışmadır.

Çalışma için kullanılan sensör çifti, elektrik yüklerinin radyo frekansıyla beraber elektron aktivitesini de ölçtü. Sensörler, araştırmacıların elektrik yüklemelerinin oranını ölçmesine ve çevredeki elektron miktarıyla karşılaştırmasına olanak tanıdı.

Vaka örneklerinin çoğunda, elektron aktiviteleri bir elektrik akımı boşalması meydana gelmeden 24 ila 45 dakika önce zirve yapmıştır. Çalışmaya göre, bu durum yüksek akış elektronlarının başlangıçta uyduda elektrik akımlarını şarj ettiğini, ardından uydu üzerinde ve çevresinde bir dizi boşalmaya yol açtığını gösteriyor.

“Elektron aktivitesi arttıkça uzay aracının yük biriktirmeye başladığını gördük. Bu süreç, ulaşılması gereken bir dönüm noktasına gelene kadar devam ediyor ve ardından Uzay Aracı Çevre Boşalmaları (SED) meydana geliyor,” diye açıklıyor çalışma lideri ve Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’nda bilim insanı olan Amitabh Nag, bir açıklamada. “Bu zaman farklılığı, riskleri azaltmak için potansiyel tahmin araçlarına kapı açıyor.”