عنوان

اثر گرمایش یونسفری بر ماهواره های مدار پایین زمین

‭۱۸۱۶۳پ‬

per

اثر گرمایش یونسفری بر ماهواره های مدار پایین زمین

/الهام سلطانی

: فیزیک

، ‮‭۱۳۹۶‬

، میرزائی

چاپی

کارشناسی ارشد

فیزیک پلاسما

‮‭۱۳۹۶/۰۶/۲۰‬

تبریز

بررسی تغییرات چگالی ترموسفر برای درک ارتباط بین خورشید و زمین، تعامل جو فوقانی و یونوسفر و برنامه های کاربردی فضا مانند تعیین مدار ماهواره ای مهم است. تعامل پیچیده بین ساختار مولکولی جو زمین، ذرات پر انرژی خورشید، اشعه ماوراء بنفش شدید ‮‭(EUV)‬ و میدان ژئومغناطیسی باعث گرمایش و سپس گسترش اتمسفر می شود .این شرایط باعث افزایش نیروی کشش جو بر روی ماهواره های مدار پایین زمین می شود و با شرایط آب و هوایی فضای فعلی متفاوت است .ایستگاه فضایی بین المللی ‮‭(ISS)‬ تنها بزرگترین و پیچیده ترین ساختار فضایی علمی و مهندسی در تاریخ صنعت فضایی است .پارامترهای مدار آن به شدت توسط نیروی کشش جوی آسیب پذیراست .نیروی کشش جوی که توسط ماهواره های مدار زمین کم ‮‭(LEO)‬ تجربه می شود، عمدتا به دلیل تغییرات ناشی از خورشید در چگالی ترموسفر است .نیروهای گرانشی و غیر گرانشی به عنوان دو نوع نیروی موثر در تغییر مسیر اجسام فضایی از جمله ماهواره ها شناسایی شده اند .با این حال، کشش جو به عنوان یک نیروی غیر گرانشی، قویترین نیروی اختلالی بر روی مدار ماهواره هایی است که در مدار پایین زمین ‮‭(LEO)‬ قرار دارند .در این تحقیق ما مدل چگالی جو را به عنوان تابعی از پارامترهای محیطی فضا مورد استفاده قرار داده ایم و باتوجه به آن نیروی کشش جو را بر مدل ماهواره های ‮‭LEO‬ در طی تغییر فعالیت خورشیدی ضمن ماکزیمم و مینیمم چرخه خورشیدی محاسبه کردیم . ابتدا به روش تحلیلی تغییرات ارتفاع مدار و انرژی را برای دو نوع مدار بیضی و دایره محاسبه کردیم سپس تغییرات ارتفاع را بر حسب چگالی ، انرژی ، نیروی کشش و تغییرات نیم قطر بزرگ مدار مقایسه کردیم . محاسباتمان را برای هر دور از حرکت ماهواره به دور زمین محاسبه کردیم سپس طول عمر ماهواره برای دونوع مدار بیضی و دایره ،ضمن فعالیت های مختلف خورشیدی به دست آوردیم.با توجه به محاسبات افزایش دما که باعث افزایش چگالی جو می شود تاثیر زیادی در افزایش نیروی کشش دارد به طوری که اختلاف زیادی بین طول عمر مداری ماهواره طی مراحل مختلف چرخه ی خورشیدی وجود دارد

It is the important to investigate the density variation of the thermosphere for better understanding of sun earth relations and the effect of upper atmosphere and ionosphere on satellite's orbits in space applications. The complicated interaction between molecular structure of Earth's atmosphere, solar energetic particles, intense ultraviolet (EUV) and geomagnetic fields causes atmospheric heating. Under these condition drag force on the LEO satellites is increased and the climate is changed. The International Space Station (ISS) is only biggestand sophisticated scientific and technical space structure in space industry. It is orbital parameters are strongly dependent on drag forces.Atmospheric drag force, which applies LEO satellites is essentially two to the variation in density and temperature of thermosphere due to solar effects. Gravitational and non-gravitational forces are known as two more effective forces in orbit changes. Atmospheric drag force as a non-gravitational force is the most perturbative factor of LEO satellites orbits. In this research we have used density model as a function of the space environmental parameters to calculate the applied drag force on LEO satellites during minimum and maximum solar activity cycle. the variation of the orbit altitude as well as the total energy on the orbit for two (circular and elliptical) orbits are discussed.we calculated the changes in the height of the orbit and energy for the two circular and elliptical orbital, and then we compared the altitude changes in terms of density, energy, drag force and semi major axis variations. We calculated our calculations for each round of satellite motion in the Earth. Then we obtained the lifetime of the satellite for Two types the ellipse or circle, during various solar activities. According to calculations of increasing temperature, which increases the density of the atmosphere, it has a great effect on increasing the drag force so that there is a great difference between the lifetime of the satellite during different phases of the solar cycle

سلطانی، الهام

سبحانیان، صمد، استاد راهنما

مصلحی فرد، محمود، استاد راهنما

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی