DE19733188C1 - Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen - Google Patents

Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen

Info

Publication number
DE19733188C1
DE19733188C1 DE1997133188 DE19733188A DE19733188C1 DE 19733188 C1 DE19733188 C1 DE 19733188C1 DE 1997133188 DE1997133188 DE 1997133188 DE 19733188 A DE19733188 A DE 19733188A DE 19733188 C1 DE19733188 C1 DE 19733188C1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
plasma cloud
plasma
detection unit
sun
detected
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE1997133188
Other languages
English (en)
Inventor
Gerhard Dr Schmidtke
Eugen Dr Neske
Elmar Prof Dr Wagner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE1997133188 priority Critical patent/DE19733188C1/de
Priority to PCT/DE1998/001707 priority patent/WO1999006805A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE19733188C1 publication Critical patent/DE19733188C1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S3/00Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received
    • G01S3/78Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S3/7806Direction-finders for determining the direction from which infrasonic, sonic, ultrasonic, or electromagnetic waves, or particle emission, not having a directional significance, are being received using electromagnetic waves other than radio waves using gamma or X-rays
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01SRADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S5/00Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations
    • G01S5/16Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S5/166Position-fixing by co-ordinating two or more direction or position line determinations; Position-fixing by co-ordinating two or more distance determinations using electromagnetic waves other than radio waves using gamma or X-rays

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erfas­ sen von solaren koronalen Massenausbrüchen mit einer auf die Sonne ausrichtbaren Sonnenstrahlungs­ detektionseinheit, mit der im zum Erdsystem gerich­ teten interplanetaren Raum solare koronale Massen­ ausbrüche erfaßbar sind.
Bei derartigen Vorrichtungen sind in der Grund­ lagenforschung Sonnendetektionseinrichtungen als Sonnenteleskope mit nachgeschalteten Strah­ lungsdetektoren ausgebildet. Mit diesen Vorrich­ tungen werden bei solaren koronalen Massenaus­ brüchen auftretende Variationen der Sonnenstrahlung in der spektralen Zusammensetzung erfaßt und aus­ gewertet.
Weiterhin sind solare koronale Massenausbrüche über die Messung von terrestrischen Magnetfeldänderun­ gen, von Partikelströmen im interplanetaren Raum und in der oberen Erdatmosphäre, durch Nordlicht­ beobachtungen und dergleichen direkt oder indirekt erfaßbar.
Aufgrund von neueren Beobachtungen wird vermutet, daß solare koronale Massenausbrüche ursächlich mit der Beeinträchtigung der Funktionsweise oder Zer­ störung von künstlichen, die Erde umkreisenden Sa­ telliten und auch mit Störungen beispielsweise in der terrestrischen Stromversorgung zusammenhängen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiterzu­ bilden, daß im Zusammenhang mit solaren koronalen Massenausbrüchen stehende schädliche Einflüsse auf künstliche, die Erde umkreisende Satelliten oder terrestrische Einrichtungen durch Einleiten ent­ sprechender Schutzmaßnahmen weitestgehend vermeid­ bar sind.
Diese Aufgabe wird bei einer Vorrichtung der ein­ gangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine Plas­ mawolkendetektionseinheit vorgesehen ist, mit der ein Raumwinkelbereich um die Ausrichtung der Son­ nenstrahlungsdetektionseinheit erfaßbar ist, wobei die Plasmawolkendetektionseinheit zum Erfassen von nach solaren koronalen Massenausbrüchen sich von der Sonne entfernenden Plasmawolken mit Detektor­ zellen und in unterschiedlichen Spektralbereichen transmittiven Spektralfiltern ausgestattet ist, so daß spezifische Spektralanteile von Plasmawolken beobachtbar sind, und daß eine Zentraleinheit vor­ gesehen ist, mit der nach Erfassen wenigstens einer Plasmawolke die Plasmawolkendetektionseinheit so nachführbar ist, daß die oder jede Plasmawolke er­ faßt bleibt, wobei mit der Zentraleinheit die Tra­ jektorie der oder jeder erfaßten Plasmawolke be­ stimmbar und bei Überschreiten eines Kollisions­ wahrscheinlichkeitswertes der oder jeder Plasma­ wolke mit dem Erdsystem eine Vorwarnprozedur aus­ lösbar ist.
Mit der Plasmawolkendetektionseinheit sind bei der erfindungsgemäßen Weiterbildung der vorbekannten Vorrichtung nunmehr nach solaren koronalen Massen­ ausbrüchen auftretende, sich von der Sonne in Rich­ tung Erde bewegende Plasmawolken erfaßbar. Durch das Verfolgen der Trajektorie von erfaßten Plasma­ wolken läßt sich bei Überschreiten einer vor­ bestimmten Kollisionswahrscheinlichkeit der Plasma­ wolke mit der Erde eine Vorwarnprozedur auslösen, mittels der beispielsweise für gefährdete Satel­ liten und/oder terrestrische Einrichtungen spezi­ fische Schutzmaßnahmen einleiten lassen.
Zweckmäßigerweise wird die erfindungsgemäße Vor­ richtung auf wenigstens einem künstlichen, die Erde umkreisenden Satelliten stationiert. Besonders zweckmäßig ist es, die erfindungsgemäße Vorrichtung auf wenigstens zwei künstlichen Satelliten zu sta­ tionieren, mit denen gemeinsam in einem Tri­ angulationsverfahren Trajektorien der Plasmawolken besonders präzise bestimmbar sind.
Bei einer zweckmäßigen Weiterbildung der erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung ist vorgesehen, die Plas­ mawolkendetektionseinheit in einem Raumwinkel­ bereich um die Ausrichtung der Sonnenstrahlungsdet­ ektionseinheit schwenkbar und neigbar zu lagern. Zum Erfassen des Raumwinkelbereiches wird die schwenkbar und neigbar gelagerte Plasmadetektions­ einheit periodisch verfahren, wobei von der Zen­ traleinheit gesteuert bei Erfassen einer Plasma­ wolke die Plasmawolkendetektionseinheit mit einem verengten Gesichtsfeld auf diese Plasmawolke aus­ richtbar und deren Bewegung folgend nachführbar ist. Dadurch läßt sich die Trajektorie der Plasma­ wolke präzise bestimmen.
Es ist zweckmäßig, daß die Sonnenstrahlungsdetek­ tionseinheit und die Plasmawolkendetektionseinheit jeweils mit einer Anzahl von Detektorzellen ausge­ stattet sind, mit denen Streustrahlung von Plasma­ wolken in verschiedenen Spektralbereichen sowie im Zusammenhang mit Plasinawolken auftretende hochener­ getische Teilchen detektierbar sind.
Weiterhin ist es zweckmäßig, daß wenigstens die Detektorzellen der Plasmawolkendetektionseinheit über einen Mechanismus zur Veränderung der das gesamte Gesichtsfeld der Plasmawolkendetektionsein­ heit bildenden Detektorzellengesichtsfelder ver­ fügt. Dadurch ist die Plasmawolkendetektionseinheit in einem Modus zum schnellen Erfassen des Raumwin­ kelbereiches mit einem weiten Gesichtsfeld und zum gezielten Verfolgen von erfaßten Plasmawolken mit einem engen Gesichtsfeld betreibbar.
Weitere zweckmäßige Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung eines Ausfüh­ rungsbeispieles unter Bezug auf die Figuren der Zeichnung. Es zeigen:
Fig. 1 in einer schematischen Darstellung zwei mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung be­ stückte künstliche Satelliten in Umlauf­ bahnen um die Erde sowie verschiedene, sich von der Sonne entfernende Plasmawolken,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsge­ mäßen Vorrichtung mit einer Sonnenstrah­ lungsdetektionseinheit und einer Plasma­ wolkendetektionseinheit, die jeweils über mehrere Detektorzellen verfügen,
Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Detektorzelle der Plasmawolkendetektionseinheit gemäß Fig. 2 mit einem weiten Detektorzellen­ gesichtsfeld,
Fig. 4 die Detektorzelle gemäß Fig. 3 mit einem verengten Detektorzellengesichtsfeld und
Fig. 5 ein Ausführungsbeispiel einer feststehenden Plasmawolkendetektionseinheit mit einem Ma­ trixdetektor.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen auf einer inneren Umlaufbahn 1 um die Erde 2 als Teil des Erdsystems umlaufenden inneren künst­ lichen Satelliten 3 und einen auf einer äußeren Umlaufbahn 4 um die Erde 2 umlaufenden äußeren künstlichen Satelliten 5, die beide mit einer Vor­ richtung gemäß der Erfindung bestückt sind. Weiter­ hin sind in Fig. 1 die Sonne 6 sowie mehrere bei sogenannten solaren koronalen Massenausbrüchen (coronal mass ejection, abgekürzt CME) von der Sonne 6 ausgeworfene, sich von der Sonne 6 entfer­ nende Plasmawolken 7 dargestellt.
Die Plasmawolken 7 verfügen über ein eigenes Plasmawolkenmagnetfeld und geben nach diversen Absorptions-Emissions-Prozessen wie in Fig. 1 durch in den Plasmawolken 7 beginnende, nach außen wei­ sende Pfeile dargestellt Streustrahlung vom Rönt­ genbereich bis ultravioletten Spektralbereich in alle Raumrichtungen ab. Die Plasmawolken 7 können aufgrund der in dem Plasmawolkenmagnetfeld einge­ schlossenen energiereichen Teilchen sowie durch das Plasmawolkenmagnetfeld erhebliche Störungen im Erdsystem sowohl an künstlichen, die Erde 2 umkrei­ senden Satelliten sowie an empfindlichen terrestri­ schen Einrichtungen wie beispielsweise elektri­ schen, Energie übertragenden Überlandleitungen und Telekommunikationssystemen hervorrufen, die bis zu einer Zerstörung führen können.
Zum Erfassen von durch solare koronale Massenaus­ brüche hervorgerufenen Plasmawolken 7 sind die Satelliten 3, 5 jeweils mit einer auf die Sonne 6 ausrichtbaren Sonnenstrahlungsdetektionseinheit 8 und einer wenigstens auf eine Plasmawolke 7 aus­ richtbaren Plasmawolkendetektionseinheit 9 ausge­ stattet. Wie in Fig. 1 bei dem inneren Satelliten 3 dargestellt, ist die Sonnenstrahlungsdetektionsein­ heit 8 in einer Sonnensichtrichtung 10 auf die Sonne 6 ausgerichtet, während die Plasmawolken­ detektionseinheit 9 in einer gegenüber der Sonnen­ sichtrichtung 10 in der Regel um einen Schwenk/Nei­ gewinkel 11 verkippten Plasmawolkensichtrichtung 12 ausgerichtet ist, wobei die Plasmawolkendetektions­ einheit 9 gegenüber der Sonnenstrahlungsdetektions­ einheit 8 unter verschiedenen Schwenk/Neigewinkeln 11 ausrichtbar ist.
Mit der Plasmawolkendetektionseinheit 9 sind in einen Raumwinkelbereich um die Sonnensichtrichtung 10 eintretende Plasmawolken 7 erfaßbar, bevor bei deren Eintritt in das Erdmagnetfeld 13 beispiels­ weise bei entgegengesetzter Ausrichtung des Plasma­ wolkenmagnetfeldes und des Erdmagnetfeldes 13 ins­ besondere geladene, in der Regel hochenergetische Teilchen frei werden und den Bereich um die Plasma­ wolke 7 unter Hervorrufen von direkten oder über komplexe Wechselwirkungsprozesse mit dem Erdsystem entstehenden indirekten Störungen an empfindlichen Komponenten von künstlichen Satelliten oder terre­ strischen Einrichtungen verlassen können.
Besonders zweckmäßig ist es, bei Bestücken von wenigstens zwei Satelliten 3, 5 mit jeweils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in einem Triangula­ tionsverfahren die Trajektorie von jeder erfaßten Plasmawolke 7 präzise zu erfassen.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung mit der Sonnenstrahlungs­ detektionseinheit 8 und der Plasmawolkendetektions­ einheit 9 gemäß Fig. 1. Sowohl die Sonnenstrah­ lungsdetektionseinheit 8 als auch die Plasmawolken­ detektionseinheit 9 verfügen über eine Anzahl von Detektorzellen 14, die mit in unterschiedlichen Spektralbereichen transmittiven Spektralfiltern 15 bestückt sind, so daß spezifische Spektralanteile von der Sonne 6 sowie Plasmawolken 7 wie beispiels­ weise Resonanzlinien von Wasserstoff, Helium I, Helium II, neutralem Sauerstoff I, ionisiertem Sauerstoff II oder Kohlenstoff III beobachtbar sind.
Die Detektorzellen 14 der Sonnenstrahlungsdetek­ tionseinheit 8 und der Plasmawolkendetektionsein­ heit 9 sind jeweils an eine in herkömmlicher Weise aufgebaute Detektorelektronik 16 angeschlossen. Weiterhin stehen die Sonnenstrahlungsdetektionsein­ heit 8 und die Plasmawolkendetektionseinheit 9 mechanisch und elektrisch mit einer Zentraleinheit 17 in Verbindung.
Wie in Fig. 2 angedeutet, ist die Plasmawolken­ detektionseinheit 9 um die in der Sonnensichtrich­ tung 10 auf die Sonne 6 ausrichtbare Sonnenstrah­ lungsdetektionseinheit 8 derart bewegbar, daß eine zur Sonne 6 ausgerichtete Halbkugel in Azimut- und Elevationsrichtung fortlaufend zum Erfassen von Streustrahlung aus Plasmawolken 7 durchlaufbar ist. Dazu ist die Plasmawolkendetektionseinheit 9 gemäß Fig. 2 an einem Schwenk/Neigeelement der Zentral­ einheit 17 mechanisch angebracht. Bei Erfassen von Streustrahlung aus wenigstens einer Plasmawolke 7 wird diese in ihren Koordinaten lokalisiert. Wei­ terhin sind Detektorzellen 14 wenigstens der Plas­ mawolkendetektionseinheit 9 mit Teilchendetektoren ausgebildet, die insbesondere vor energiereicher Streustrahlung abgeschirmt sind.
Bei anderen Ausgestaltungen sind Array- oder Ma­ trixdetektoren vorgesehen, mit denen der gesamte zu erfassende Raumwinkelbereich erfaßbar ist. Dadurch kann auf eine Bewegungsmechanik für die Plasma­ wolkendetektionseinheit 9 verzichtet werden.
Bei Erfassen von mehreren Plasmawolken 7 ist von der Zentraleinheit 17 gesteuert die Plasmawolken­ detektionseinheit 9 in verhältnismäßig kurzen Zeit­ abständen auf jede Plasmawolke 7 ausrichtbar.
Mit den Detektorzellen 14 zum Erfassen sowohl von Streustrahlung als auch von von Plasmawolken 7 abgegebenen Teilchen ist der Energiegehalt von erfaßten Plasmawolken 7 charakterisierbar. Durch Verfolgen der Bewegung von Plasmawolken 7 in Bezug auf die Position der Erde 2 in Trajektorien sind Plasmawolken identifizierbar, bei denen die Gefahr einer Wechselwirkung mit der Erde besteht.
Fig. 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Detek­ torzelle 14 der Plasmawolkendetektionseinheit 9 gemäß Fig. 2 zur Detektion von aus Plasmawolken 7 ausgetretener Streustrahlung. Die Detektorzelle 14 gemäß Fig. 3 verfügt über einen zylindrischen Schutzmantel 18, mit dem hochenergetische Teilchen, die ebenfalls aus Plasmawolken 7 austreten können, von dem von dem Schutzmantel 18 umschlossenen inne­ ren Volumen abschirmbar sind. Innerhalb des Schutz­ mantels 18 ist axial verschiebbar ein Detektor 19 angeordnet, der in dem dargestellten Aus­ führungsbeispiel zur Detektion von Streustrahlung beispielsweise als Siliziumdetektor oder als Ava­ lanchediode ausgeführt ist. Für besonders empfind­ liche Detektoren 19 ist es zweckmäßig, Metall­ schichten und/oder Interferenzfilter mit nach­ geordneten Sekundärelektronenvervielfachern wie Channeltrons oder Channelplates vorzusehen.
An seiner strahlungsempfindlichen Seite ist der Detektor 19 mit einem Spektralfilter 20 mit Band­ paßcharakteristik bestückt, der für einen vor­ bestimmten Spektralbereich hochtransmittiv ist.
Zur axialen Verschiebung des Detektors 19 mit dem an ihm angebrachten Spektralfilter 20 ist ein Ver­ stellelement 21 vorgesehen, das über ein drehfest an dem Detektor 19 angebrachtes Hubrohr 22 verfügt. Das mit einem Innengewinde versehene Hubrohr 22 steht mit einer Gewindestange 23 in Eingriff, die drehfest an einem Abtriebszahnrad 24 befestigt ist. Das Abtriebszahnrad 24 ist drehbar in einer an einem Ende des Schutzmantels 18 angebrachten Hal­ terungsplatte 25 gelagert und steht mit einem An­ triebszahnrad 26 in Eingriff, das mit einem an der Halterungsplatte 25 befestigten Antriebsmotor 27 drehbar ist. In der Darstellung gemäß Fig. 3 ist der Detektor 19 verhältnismäßig weit in Richtung des der Halterungsplatte 25 gegenüberliegenden Ende des Schutzmantels 18 vorgeschoben, so daß die De­ tektorzelle 14 über ein verhältnismäßig weit geöff­ netes Detektorzellengesichtsfeld 28 verfügt.
In entsprechender Weise sind die übrigen Detektor­ zellen 14 aufgebaut, wobei Detektorzellen 14 zur Detektion von Streustrahlung mit in unterschied­ lichen Spektralbereichen transmittiven Spektralfil­ tern 20 sowie an den transmittierten Spektral­ bereich angepaßten Detektoren 19 ausgestattet sind. Zur Erfassung von Teilchen weisen die Detektor­ zellen 14 Teilchendetektoren auf.
Fig. 4 zeigt die in Fig. 3 dargestellte Detektor­ zelle 14 mit dem Detektor 19 in rückgezogener Stel­ lung. Dadurch ist das Detektorzellengesichtsfeld 28 gegenüber der in Fig. 3 dargestellten vorgeschobe­ nen Stellung eingeengt.
Für die vorzugsweise periodisch sich wiederholende Abtastung des zu erfassenden Raumwinkelbereiches mit der Plasmawolkendetektionseinheit 9 ist es zweckmäßig, das sich aus den einzelnen Detektorzel­ lengesichtsfeldern 28 zusammensetzende Gesichtsfeld der Plasmawolkendetektionseinheit 9 so weit wie möglich aufzuweiten. Bei Erfassen von Signalen aus einer Plasmawolke 7 durch Detektion von Streustrah­ lung und/oder Teilchen mittels wenigstens einer Detektorzelle 14 wird die Plasmawolkendetektions­ einheit 9 im wesentlichen zentrisch auf die erfaßte Plasmawolke 7 ausgerichtet und jedes Detektor­ zellengesichtsfeld 28 durch Rückzug des Detektors 19 unter iterativer Korrektur der Ausrichtung des Plasmawolkendetektors 9 so weit eingeengt, bis die Signale maximal sind.
Nunmehr kann die oder jede erfaßte Plasmawolke 7 hinsichtlich ihrer spezifischen Größe und energeti­ schen Zusammensetzung untersucht werden.
Bei einer weiteren Ausgestaltung sind Detektorzel­ len 14 mit einem fest eingestellten weiten Detek­ torzellengesichtsfeld 28 für die Erfassung von Plasmawolken 7 und Detektorzellen 14 mit einem fest eingestellten engen Detektorzellengesichtsfeld 28 für die präzise Verfolgung von erfaßten Plasma­ wolken und zur Bestimmung deren Energieinhaltes vorgesehen. Dabei ist es zur Verringerung des appa­ rativen Aufwandes zweckmäßig, Detektorzellen 14 mit einem weiten Detektorzellengesichtsfeld 28 ledig­ lich in einer ausgewählten Anzahl von Spektral­ bereichen einzusetzen.
In einer Vorwarnprozedur der Zentraleinheit 17 ist es zweckmäßig, drei Stufen vorzusehen. Bei einer ersten Stufe werden bei der Erfassung von Verände­ rungen der von der Sonne 6 emittierten Strahlung im Röntgenbereich und harten ultravioletten Spektral­ bereich erste Vorwarnsignale abgeleitet. Diese zeigen an, daß die Sonne 6 aktiv ist und Plasmawol­ ken 7 erzeugt worden sein können.
Sind mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung Plasmawolken 7 identifiziert, die sich auf die Erde 2 zubewegen, werden in einer zweiten Vorwarnstufe zweite Vorwarnsignale ausgegeben.
Werden von der erfindungsgemäßen Vorrichtung Plasmawolken 7 mit einem Energieinhalt über einem vorbestimmten Schwellwert mit einem über einem vorbestimmten Kollossionswahrscheinlichkeitswert liegenden Wahrscheinlichkeitswert auf einem Kolli­ sionskurs mit der Erde 2 detektiert, werden in einer dritten Stufe darauf hinweisende dritte Vor­ warnsignale generiert, mit denen Schutzmaßnahmen für künstliche Satelliten oder terrestrische Ein­ richtungen einleitbar sind.
Fig. 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer fest­ stehenden Plasmawolkendetektionseinheit 29 gemäß einer weiteren Ausgestaltung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung. Die Plasmawolkendetektionsein­ heit 29 gemäß Fig. 5 ist vom Prinzipaufbau als Lochkamera ausgebildet, die über ein Kameragehäuse 30 mit einer gegen die Sonne 6 ausrichtbaren, vor­ zugsweise rundlich ausgebildeten Strahlungsein­ trittsausnehmung 31 verfügt. Innerhalb des Kamera­ gehäuses 30 ist bevorzugt zentrisch zu der Strah­ lungseintrittsausnehmung 31 ein Matrixdetektor 32 mit einer Anzahl von flächig angeordneten einzelnen Detektorelementen angeordnet. Mittig auf dem Ma­ trixdetektor 32 ist eine Strahlungsabdeckplatte 33 aufgelegt, mit der eine Teilfläche des Matrixdetek­ tors 32 gegenüber einfallender Strahlung abschirm­ bar ist. Um die Strahlungsabdeckplatte 33 herum ist der strahlungssensitive Bereich des Matrixdetektors 32 mit einem Spektralfilter 34 belegt.
Bei feststehender Ausrichtung der Plasmawolken­ detektionseinheit 29 gemäß Fig. 5 mittig auf die Sonne 6 wird durch die Strahlungseintrittsausneh­ mung 31 und die Strahlungsabdeckplatte 33 ein Ab­ schirmkegel 35 ausgebildet, innerhalb dem die von der Sonne 6 einfallende Strahlung ausgeblendet wird. Der Matrixdetektor 32 ist somit lediglich beispielsweise von Streustrahlung von erfaßten Plasmawolken 7 in einem den Abschirmkegel 35 um­ gebenden Erfassungskegel 36 beaufschlagbar. Durch Auswertung der aus dem strahlungssensitiven Bereich des Matrixdetektors 32 stammenden Signale sind nunmehr Trajektorien von Plasmawolken 7 erfaßbar.
Das Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 weist den Vorteil auf, daß keine beweglichen Teile verwendet werden, so daß der Aufbau aufgrund seiner Einfach­ heit sehr betriebssicher ist.
In Weiterbildungen des Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 5 sind abbildende Teleskopoptiken, insbeson­ dere im ultravioletten Spektralbereich hochreflek­ tive Spiegeloptiken, vorgesehen.

Claims (9)

1. Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen mit einer auf die Sonne (6) ausrichtbaren Sonnenstrahlungsdetektionsein­ heit, mit der im zum Erdsystem (2) gerichteten interplanetaren Raum solare koronale Massenaus­ brüche erfaßbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine Plasmawolkendetektionseinheit (9, 29) vorgesehen ist, mit der ein Raumwinkelbereich um die Ausrichtung der Sonnenstrahlungsdetek­ tionseinheit (8) erfaßbar ist, wobei die Plas­ mawolkendetektionseinheit (9, 29) zum Erfassen von nach solaren koronalen Massenausbrüchen sich von der Sonne (6) entfernenden Plasma­ wolken (7) mit Detektorzellen (14) und in un­ terschiedlichen Spektralbereichen transmittiven Spektralfiltern (15) ausgestattet ist, so daß spezifische Spektralanteile von Plasmawolken (7) beobachtbar sind, und daß eine Zentralein­ heit (17) vorgesehen ist, mit der nach Erfassen wenigstens einer Plasmawolke die Plasmawolken­ detektionseinheit (9) so nachführbar ist, daß die oder jede Plasmawolke (7) erfaßt bleibt, wobei mit der Zentraleinheit (17) die Trajek­ torie der oder jeder erfaßten Plasmawolke be­ stimmbar und bei Überschreiten eines Kolli­ sionswahrscheinlichkeitswertes der oder jeder Plasmawolke (7) mit dem Erdsystem (2) eine Vor­ warnprozedur auslösbar ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Zentraleinheit (17) zum Aus­ führen einer periodischen, den zu erfassenden Raumwinkelbereich überstreichenden Suchprozedur eingerichtet ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Sonnenstrahlungsdetek­ tionseinheit (8) und die Plasmawolkendetek­ tionseinheit (9) jeweils über in spezifischen Spektralbereichen sensitive Detektorzellen (14) verfügen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Gesichtsfeld (28) jeder De­ tektorzelle (14) der Plasmawolkendetektionsein­ heit (9) veränderbar ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß jede Detektorzelle (14) der Plasmawolkendetektionseinheit (9) über einen Schutzmantel (18) verfügt, innerhalb dem ein Detektor (19) mittels eines Verstellelementes (21) axial verschiebbar ist.
6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß von der Zentraleinheit (17) ge­ steuert nach Erfassen einer Plasmawolke (7) die Größe des Gesichtsfeldes (28) jeder Detektor­ zelle (14) so anpaßbar ist, daß die oder jede erfaßte Plasmawolke (7) im wesentlichen voll­ ständig von der Plasmawolkendetektionseinheit (9) erfaßt bleibt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Plasmawolkendetektions­ einheit (29) als auf die Sonne (6) ausricht­ bare, feststehende Lochkamera (30, 31) mit einem Matrixdetektor (32) ausgebildet ist, wobei auf den Matrixdetektor (32) zum Abschat­ ten von von der Sonne (6) stammenden Strahlung eine Strahlungsplatte (33) aufgelegt ist.
8. Satellit, ausgestattet mit einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7.
9. Satellitenanordnung mit wenigstens zwei Sa­ telliten nach Anspruch 8, wobei die Trajektorie der oder jeder von jeder Vorrichtung erfaßten Plasmawolke (7) über ein Triangulationsverfah­ ren bestimmbar ist.
DE1997133188 1997-07-31 1997-07-31 Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen Expired - Fee Related DE19733188C1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997133188 DE19733188C1 (de) 1997-07-31 1997-07-31 Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen
PCT/DE1998/001707 WO1999006805A1 (de) 1997-07-31 1998-06-16 Vorrichtung zum erfassen von solaren koronalen massenausbrüchen

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1997133188 DE19733188C1 (de) 1997-07-31 1997-07-31 Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE19733188C1 true DE19733188C1 (de) 1999-02-18

Family

ID=7837606

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE1997133188 Expired - Fee Related DE19733188C1 (de) 1997-07-31 1997-07-31 Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19733188C1 (de)
WO (1) WO1999006805A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011013975A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Black Photon Instruments GmbH Optoelektronischer Sensor und dessen Verwendung

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ATE158650T1 (de) * 1990-04-09 1997-10-15 Commw Scient Ind Res Org Detektionssystem zum gebrauch im flugzeug

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
NICHTS ERMITTELT *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011013975A1 (de) * 2011-03-15 2012-09-20 Black Photon Instruments GmbH Optoelektronischer Sensor und dessen Verwendung
DE102011013975B4 (de) * 2011-03-15 2015-07-16 Black Photon Instruments GmbH Optoelektronischer Sensor und dessen Verwendung

Also Published As

Publication number Publication date
WO1999006805A1 (de) 1999-02-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3818229C1 (de)
DE2637960A1 (de) Winkelstellungsmessfuehler
DE102008000551A1 (de) Verfahren zum Reinigen einer EUV-Lithographievorrichtung, Verfahren zur Messung der Restgasatmosphäre bzw. der Kontamination sowie EUV-Lithographievorrichtung
EP1772874A2 (de) Brennpunktorientierte Blende
DE4425285A1 (de) Vorrichtung zur Flugbahnkorrektur von Flugkörpern
DE4042165A1 (de) Optoelektronisches Zielerfassungssystem mit sehr großem Erfassungsfeld
DE4106008A1 (de) Verfahren zur on-line-ueberwachung bei der werkstueckbearbeitung mit laserstrahlung
DE19929185A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur energie- und winkelaufgelösten Elektronenspektroskopie
Hanna et al. The STACEE-32 ground based gamma-ray detector
DE19637480A1 (de) Massenspektrometrische Analyse von Oberflächen
DE2533214B2 (de) Vorrichtung zur erfassung der einfallsrichtung elektromagnetischer strahlung
DE19733188C1 (de) Vorrichtung zum Erfassen von solaren koronalen Massenausbrüchen
DE2723431A1 (de) Vorrichtung fuer tomographie
DE19851010B4 (de) Einrichtung zur Erkennung und Lokalisierung von Laserstrahlungsquellen
DE2632001C3 (de) Meßanordnung zur Röntgenfluoreszenzanalyse
DE102015008272A1 (de) Schlitzblendensystem für bildgebende Verfahren mit harter Strahlung
DE4232371C2 (de) Analysengerät zur Bestimmung von Gasen oder Flüssigkeiten
DE3615374C2 (de)
DE2250251C3 (de) Schaltungsanordnung zum optronischen Abtasten von Geländeprofilen
DE10153104B4 (de) Lichtmessvorrichtung zur ortsaufgelösten Detektion von schwachen Lichtquellen
DE2911596C3 (de) Meßanordnung zur Röntgenfluoreszenzanalyse
DE2830308A1 (de) Verfahren und schaltungsanordnung zur exakten ermittlung des einfallswinkels einer optischen impulsstrahlung
DE102013219821A1 (de) Röntgendetektor
DE102017130072A1 (de) Impulsauflösendes Photoelektronenspektrometer und Verfahren zur impulsauflösenden Photoelektronenspektroskopie
DE2753781A1 (de) Optisches system

Legal Events

Date Code Title Description
8100 Publication of the examined application without publication of unexamined application
D1 Grant (no unexamined application published) patent law 81
8364 No opposition during term of opposition
8339 Ceased/non-payment of the annual fee