miércoles, 1 de diciembre de 2010

Interferencia en las señales de telecomunicasión devido a la radiasion solar


Las señales satelitales de telecomunicación tiene dos grandes enemigos el clima terrestre y las manchas solares. La lluvia y la neblina causan cortes momentáneos de la señal o perdidas de parte de la información, esto lo podemos notar cuando vemos en la pantalla de nuestro televisor que la imagen se llena de cuadros aleatorios.

En el caso de las manchas solares, el problema es más grave, causan el corte total y por largo tiempo de la transmisión. Este fenómeno, también llamado viento o tormenta solar,  se produce cuando el sol emite una variedad de radiaciones electromagnéticas muy intensas y nocivas tanto para los seres vivientes como para los sistemas electrónicos y eléctricos del planeta. La vida en la Tierra esta garantizada por un fenómeno que ocurre en los extremos de la magnetosfera (atmosfera magnética de gran radio que cumbre el planeta) llamado cinturón de Van Alley, no vamos a entrar en detalles como, pero  lo cierto es que este disminuye los efectos de la radiación del Sol sobre el planeta.


También se sabe que esta radiación tienen un ciclo de aproximadamente 11,2 años, como se puede apreciar en la siguiente figura.

De estas estimaciones, se deduce que estamos entrando desde el 2008 en un nuevo ciclo de tormentas solares fuertes que causaran seguramente varios problemas a los sistemas satelitales. En casos de tormentas muy fuertes no solo afectan a los satélites también se pueden ver afectados sistemas en el planeta.
La tormenta solar de 1994 causó errores en dos satélites de comunicaciones, afectando los periódicos, las redes de televisión y el servicio de radio en Canadá. Otras tormentas han afectado sistemas desde servicios móviles y señales de TV hasta sistemas GPS y redes de electricidad. En marzo de 1989, una tormenta solar mucho menos intensa que la perfecta tormenta espacial de 1859, provocó que la planta hidroeléctrica de Quebec (Canadá) se detuviese durante más de nueve horas; los daños y la pérdida de ingresos resultante se estima en cientos de millones de dólares.

Interferencia Ionosférica


Dentro del homo solar, los físicos separan un núcleo que es 1500 más denso que el agua, con temperaturas del orden de 29.0 M. °F. Esta tremenda condición termonuclear permite la fusión continua de aproximadamente 600 millones de toneladas métricas de hidrógeno en helio, cada segundo. La liberación de energía resultante es equivalente a la detonación de 100 superbombas de miles de millones de hidrógeno por segundo.
La gigantesca turbulencia que se produce provoca un movimiento bajo la zona de convección superior de la superficie visible del sol (fotosfera), que es mucho más fría, aproximadamente 10.800°F. Esta turbulencia, llamada por los astrónomos granulación solar, crea manchas solares, cada una con una duración de unos cuatro meses como máximo y que son acompañadas por intensos campos magnéticos con un promedio de 2.500 gauses (en comparación, el campo magnético de la Tierra es de aproximadamente un gaus). En un fenómeno no totalmente comprendido, pero que se piensa que está asociado con el alto magnetismo localizado de las manchas solares actuando conjuntamente con el tremendo campo magnético solar, parece Producir períodos de actividad solar creciente que se extienden en epiciclos de once años dentro de los ciclos de 19 a 22 años que posiblemente reflejan los cambios acumulativos que se producen en las profundidades del sol.

Los períodos de mucha actividad en las manchas solares se ven acompañados por erupciones solares - violentas explosiones provocadas por la rápida liberación de la energía almacenada dentro de los campos magnéticos que exhiben inversiones y recuperaciones de polaridad. Todo ello produce una intensa emisión de rayos X, de radiofrecuencias y de partículas de alta energía, provocando una importante disrupción en las comunicaciones radio y mostrando brillantes auroras boreales. La atmósfera exterior del sol -la corona- está formada por arcos y anillos de material gaseoso calentado por algún mecanismo desconocido hasta altas temperaturas (unos 1,8 M. °F). Los vientos solares de gran velocidad se ven forzados hacia los lejanos espacios interplanetarios por los campos magnéticos existentes en el interior de la corona. Empujados por el magnetismo, estos vientos solares son detectables dentro del campo magnético terrestre, tendiendo a repetirse cada 27 días, período que coincide con la rotación del sol.
La ionosfera se extiende entre 80 y 400 Km., sobre nuestras cabezas. Ionizada por una intensa radiación solar, principalmente en la parte UV del espectro, consiste en triples corazas supertenues de electrones libres cargados negativamente y átomos y moléculas cargados positivamente. La ionosfera puede afectar las transmisiones de radiofrecuencia de modo muy radical y muy excéntrico.

martes, 30 de noviembre de 2010

Radiación electromagnética


La radiación electromagnética , transmitida como fotones, incluye de todo, desde ondas de radio, relativamente benignas, hasta los peligrosos y poderosos rayos X y rayos gamma Los niveles de energía a lo largo del espectro electromagnético varían de forma inversa con la longitud de onda .
La radiación por partículas incluye partículas subatómicas de movimiento rápido tales como: electrones, protones, y núcleos (iones) de Helio, así como otros elementos más pesados.

El espectro electromagnético
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De mayor a menor energía transportada por el fotón, las radiaciones electromagnéticas se clasifican en siete ámbitos o regiones:
Gamma: los que transportan más energía, emitidos por núcleos atómicos.
Rayos X: emitidos por electrones de los átomos, los usamos para hacer radiografías.
Ultravioleta: aún muy energéticos, capaces de producir cáncer en la piel.
Infrarrojo: responsables de bronceado de la piel y de la sensación de calor.



Rayos gamma
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Los rayos gamma poseen la menor longitud de onda de todas las radiaciones electromagnéticas, y por consiguiente la mayor frecuencia y energía.
Los átomos de elementos radiactivos pueden producir rayos gamma. En los laboratorios de física nuclear y en algunos hospitales, se mantienen muestras apropiadamente confinadas de estos elementos, para utilizar sus emisiones gamma, debidamente controladas, en la irradiación de tejidos para tratamientos contra el cáncer, por ejemplo.
En 1898 Marie Curie descubrió el elemento radio, un poderoso emisor de radiación gamma.
En las estrellas más calientes, en explosiones de supernova, en estrellas de neutrones, en pulsares, cuásares y agujeros negros también se producen rayos gamma. Los telescopios de rayos gamma, que se han puesto en satélites artificiales en órbita alrededor de la Tierra, han permitido a la astronomía estudie lo que sucede en este tipo de objetos espaciales.





Rayos equis y rayos gamma
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Los rayos equis y los rayos gamma son fotones que comparten la mayoría de sus propiedades y características con la luz visible, infrarroja y ultravioleta, microondas y ondas de radio.
Todos los tipos de radiación electromagnética se producen cuando un átomo o una molécula pasa de un estado a otro, cuyo nivel de energía es inferior. La diferencia de energía entre esos dos estados se emite en forma de radiación.
La longitud de onda de los rayos X, está en el ámbito entre una cien millonésima de metro y un valor mil veces menor. Es mucho menor que la longitud de onda de los rayos ultravioleta. Por consiguiente, los rayos X poseen mayor frecuencia y energía, lo que les permite atravesar cierto espesor de materia, como los tejidos de los seres vivos, para hacer radiografías, por ejemplo. Además, los rayos X pueden usarse para analizar la superficie de objetos y también para investigar la estructura interna de algunas sustancias.
Entre las fuentes naturales están los agujeros negros, estrellas de neutrones, estrellas como el Sol y algunos cometas.


Ultravioleta
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La radiación ultravioleta comprende fotones cuya longitud de onda va de los 380 nanómetros a los 10 nanómetros.
Algunas especies de animales, como pájaros, reptiles e insectos pueden percibir y discriminar la luz ultravioleta. Las abejas la utilizan para encontrar el néctar de las flores con que se alimentan.
 
El Sol, además de emitir radiación visible e infrarroja, también emite radiación ultravioleta. La atmósfera de la Tierra, principalmente la capa de ozono, filtra una buena parte de los fotones ultravioletas más energéticos, al ser utilizados precisamente en la formación del ozono.





Infrarrojo
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La radiación infrarroja comprende fotones cuya longitud de onda va de los 700 nanómetros (siete diezmilésimas de milímetro) hasta 1 milímetro.
La superficie de planetas como Mercurio, Venus, Tierra y Marte absorben la radiación visible proveniente del Sol y posteriormente la reemiten pero en el infrarrojo.
En la Tierra y en Venus, los gases de la atmósfera, como vapor de agua y dióxido de carbono, absorben esta componente infrarroja y la reirradian en todas direcciones. En la Tierra provocan un efecto invernadero moderado, en Venus uno aumentado, que causa la alta temperatura global de ese planeta.
Nuestra piel tiene terminaciones nerviosas sensibles al infrarrojo. Son las que nos permiten experimentar el calor del Sol, de los caloríferos de la cocina o de un incendio. Todos los cuerpos que nos rodean, pero especialmente los que tienen una alta temperatura emiten radiación en forma de ondas infrarrojas.