شبيه‌سازي شار پروتون‌ها در چرخه‌ها و شراره‌هاي خورشيدي مختلف

Simulation of proton’s flux in different solar cycles and solar flares

طوفان‌هاي ژئومغناطيسي سيستم‌هاي ناوبري فضايي مانند ماهواره‌ها را با ايجاد تغييرات سريع و بزرگ در شار ذرات مختل مي‌كنند. براي بررسي اثرات پرتوهاي كيهاني و محاسبه نرخ آسيب‌ها و خطاها و تهية پوشش مناسب در مقابل آنها، نياز به دانستن شار ذرات پرانرژي داريم. در كار حاضر ما شار و محدوده انرژي پروتون‌ها را به‌ وسيلة شبيه‌سازي در چرخه‌هاي مختلف خورشيدي و همچنين در زمان رويداد 4 شراره بزرگ و مهم خورشيدي به‌دست آورده و با يكديگر مقايسه كرده‌ايم. در اولين گام شبيه‌سازي شار پروتون‌ها از نرم افزار امره استفاده كرده، سپس داده‌هاي به‌ دست آمده از شبيه‌سازي را با داده‌هاي تجربي حاصل از AMS مقايسه كرده‌ايم كه در نهايت نتايج به‌خوبي در تطابق با يكديگر قرار داشتند. در ادامه كار ابتدا با استفاده از نرم افزار امره، مختصات ماهواره و ويژگي‌هاي آن را تعيين كرده، سپس شار پروتون‌هاي پرانرژي را كه به يك ماهوارة معمولي در مدار لئو برخورد مي‌كنند در زمان رخداد شراره‌هاي مختلف محاسبه كرده‌ايم. تعداد رويدادهاي خورشيدي در بيشينة چرخة خورشيدي افزايش مي‌يابند، در نتيجه بايد چنين تحليل‌هايي با دقت انجام گرفته و چنين طراحي‌هايي براي مأموريت‌هاي فضايي بلندمدت اهميت بيشتري بيابند.

Geomagnetic storms disrupt space navigation systems such as satellite with rapid and large changes in particle flux. To study the effects of cosmic rays and calculate the rate of faults and errors and provide a suitable shield against them, we need to know the energetic particles flux. In the present work, we have obtained protons flux and energy range by simulating in different solar cycles and in 4 major solar flare events. In the first step of the proton flux simulation, we have used OMEREH. software; We have then compared the obtained data from the simulation with the experimental data from AMS collaboration and they were in a good agreement with each other. In the next step, first we have determined satellite’s coordinates and properties using OMEREH; then we have calculated the flux of energetic protons that collide to a typical satellite in Leo orbit at the time of flares occurrence. The number of solar events increases in solar maximum. Therefore, these analyses should be done carefully and the design should be more significant in long-term space missions.