Los impactos del clima espacial en los satélites y la predicción de los cinturones de radiación electrónica de la Tierra con SPACECAST

Los satélites pueden ser dañados por partículas cargadas de alta energía en los cinturones de radiación de la Tierra y durante eventos de partículas solares energéticas (SEP). Aquí revisamos la creciente dependencia de los servicios satelitales, las nuevas vulnerabilidades al clima espacial y eventos anteriores que han llevado a la pérdida de servicios. Describimos un nuevo sistema europeo para predecir los cinturones de radiación con hasta 3 horas de antelación, que tiene tres características únicas: primero, utiliza modelos basados en física, que incluyen interacciones onda-partícula; segundo, proporciona una predicción para todo el cinturón de radiación exterior incluyendo órbitas geoestacionarias, medias y de región de ranura; tercero, es un esfuerzo verdaderamente internacional que incluye a Europa, Estados Unidos y Japón. Durante la tormenta del 8 al 9 de marzo de 2012 y el evento SEP, los modelos pudieron predecir el flujo de electrones >800 keV dentro de un factor de 2 inicialmente, y más tarde dentro de un factor de 10 de los datos de GOES. Aunque los datos de ACE y GOES se volvieron poco confiables durante el evento SEP, el sistema continuó pronosticando sin interrupción utilizando magnetómetros terrestres. Se utiliza una predicción de la fluencia de electrones >2 MeV en 24 h para proporcionar un índice de riesgo para los operadores de satélites. Mostramos que incluir interacciones onda-partícula para L * > 6.5 mejora sustancialmente el acuerdo con los datos de GOES y que un movimiento rápido hacia adentro del magnetopauso a L * < 8 está relacionado con la rápida pérdida de electrones relativistas en órbita geoestacionaria. Por lo tanto, sugerimos que mejores modelos de onda-partícula y una mejor acoplamiento entre el viento solar y los modelos del magnetopauso y los cinturones de radiación deberían conducir a mejores pronósticos.