우주방사환경 분석과 정지궤도위성 전장박스에 대한 영향
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2003
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Korean
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학술저널
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139-143(5쪽)
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우주방사환경은 지난 30 여 년간 연구되었지만 여전히 정지궤도 통신위성의 고장의 주요원인이었다. 위성이 운용될 우주환경에 대해 규정하고 분석하는 것은 핵심적이다. 우주환경 분석결과는 시스템 설계수준에서 중요한 자료로 사용되고 정지궤도 전장부품의 신뢰도를 높이는데 이용된다. 정제궤도에서 관심을 가지는 주요 에너지 입자는 1) 반알렌 대의 구속된 전자, 2) 태양 폭발에서 오는 양성자와 중이온, 3) 전자의 제동 복사이다. 이 논문에는 열거된 에너지 입자들을 최악-최선의 환경에 따라 규정하고 이들의 총이온화선량을 우주방사모델(SPENVIS)을 가지고 계산하였다. 구속된 전자의 영향은 알루미늄두께 5-6mm 까지 강력하게 미치지만 7mm 이후에는 제동효과가 주도하기 시작한다. 일반적인 정지궤도위성체의 환산두께는 1.78-2.54mm (70-100 mils)이므로 구속된 전자의 영향이 고정될 때, 위성체 이후의 내부 방사환경은 태양폭발 양성자의 신뢰도에 대하여 크게 영향 받는데 이는 신뢰도가 태양폭발 양성자의 유량과 직접적인 관련 있기 때문이다.
더보기The space radiation environment has been a major cause of anomalies in GEO communication satellites, even though much knowledge and information has been obtained over the past three decades. It is essential to describe and assess space environment in which spacecraft operates. Analysis results can be used as principal data in system design level and assist to make more reliable electronics of geosynchronous satellite. The main sources of energetic particles that are of concern to GEO are 1) electrons trapped in the Van Allen belts, 2) protons and heavy ions from solar flares, 3) bremsstrahlung. These energetic particles are defined as worst and best cases and the total ionization doses are calculated with space radiation model, SPENVIS. The effect of trapped electrons influences strongly up to thicknesses of 5-6 mm of Aluminum, but effects of bremsstrahlung become to dominate for the thickness above 7 mm. A typical GEO spacecraft equivalent shielding level is 1.78-2.54 mm (70-100 mils) so that internal radiation levels behind the spacecraft are strongly dependent on solar flare protons' confidence level, to which solar flare proton fluences are related.
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