• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제11권1호
• /
• pp.131-145
• /
• 1994

Cosmic Ray Experiment (CRE)는 KITSAT-1 의 여 러 module 중 하나로 Total D Dose Experiment (TDE) 와 Cosmic Particle Experiment (CPE) 두개의 sub-system 으로 구성되어 있다. CRE 의 목적은 KITSAT-1 궤도에서의 우주 환경을 조사하는 것이다. KITSAT-1 의 궤도는 inner Van Allen belt에 위치하며, 이 지역 에셔는 고에너지 proton들이 많이 분포하고 있어 위성체에 단기적인 또는 장기적인 radiation 효과를 미치고 있다. 1년여의 설험 결과로부터 Van Allen belt가 무척 안정되어 있고 태양의 활동이 CPE,TDE 및 SEU (Single Event Upset) rate 에 영향을 줌을 알 수 있었다. 또한 CREME code 에 의해 예상됐던 것보다 많은 고에너지 입자 flux가 관찰되었다.

• 천문학회보
• /
• 제40권1호
• /
• pp.65.1-65.1
• /
• 2015

근지구 우주환경 예측을 위해서는 태양의 주기, 흑점, 그리고 코로나의 방출과 함께 Van Allen Belt에 붙잡힌 고에너지 입자의 상태 변화가 우주 환경의 예보를 위한 중요 요소가 된다. 이런 고에너지 입자를 측정하기 위해서는 Van Allen Belt를 통과하는 VAP 위성의 데이터를 살펴보는 것이 매우 중요하다. 이 연구에서는 한국천문연구원에서 APL과 공동으로 VAP 위성의 실시간 데이터를 송수신하는 시스템을 구축하고, 그 실시간 데이터를 우주환경감시실에서 표출하여 Van Allen Belt의 변화를 바로 알아보는 과정을 기술 하였다. 이를 통해 데이터의 경향성을 바로 파악하여 특정 이벤트의 발생을 알아 낼 수 있을 뿐만아니라 과거의 데이터를 손쉽게 찾아볼 수 있었다. 별도의 프로그램을 개발하여 데이터의 표출 비교를 가능하게 함으로써 다른 위성의 데이터나 태양 이미지를 보지 않아도 자체 비교를 통해 이벤트의 발생을 찾아 볼 수 있게 되었다.

• 천문학회보
• /
• 제38권2호
• /
• pp.95.2-95.2
• /
• 2013

The Van Allen Probes were designed to study the Earth's radiation belts on various scales of space and time. The identical two spacecrafts going nearly eccentric orbits lap each other several times over the course of the mission and each probe carries five instrument suites to address the science objectives on the radiation belt. Since Van Allen Probes launched on August 30, 2012, the probes detecte several storm events up to now. To understand the particle acceleration and loss mechanism in the radiation belt, we first focus on the energetic electrons' dynamics detected by ECT (Energetic Particle, Composition, and Thermal Plasma Suite). ECT measures near-Earth space's radiation particles covering the full electron and ion spectra from ~ eV to 10's of MeV with sufficient energy resolution. In this paper, we present the preliminary results of the recent several storm events using electron data from ECT(MagEIS and REPT).

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제18권2호
• /
• pp.109-118
• /
• 2001

1992년에 발사된 우리별 1호는 고에너지 양성자들이 OBC(On-Board Computer)186의 메모리에 SEU(Single Event Upset)을 일으키는 안쪽 반알렌대(Inner Van Allen Radiation Belt) 를 통과한다. 본 논문에서는 Chi-Square 방법을 이용하여 OBC(On-Board Compute.)186 메모리에서 측정된 SEU 데이터와 NASA/NSSDC의 AP-8 양성자 모델을 비교하여, SEU를 유발하게 되는 문턱 에너지를 추정해 보았다. OBC186위치에서의 양성자 선속을 유도하기 위해서 위성체에 의한 차폐 효과가 고려되었으며 모델의 신뢰성을 높이기 위해 태양 활동이 활발한 기간에 얻어진 데이터들은 제거되었다. 비교 결과 우리별 1호 OBC186 주 메모리의 문턱에너지는 $110{pm}10MeV$로 추정 되었다.

• 천문학회보
• /
• 제41권2호
• /
• pp.42.2-43
• /
• 2016

Electrostatic fluctuations near upper-hybrid frequency, which are sometimes accompanied by multiple-harmonic electron cyclotron frequency bands above and below the upper-hybrid frequency, are common occurrences in the Earth's radiation belt, as revealed through the twin Van Allen Probe spacecraft. In the literature upper-hybrid emissions are used for estimating the background electron density, which in turn can be used to determine the plasmapause locations, but the role of energetic electrons in generating such fluctuations has not been discussed. The present paper carries out detailed analyses of data from the Waves instrument, which is part of the Electric and Magnetic Field Instrument Suite and Integrated Science (EMFISIS) suite onboard the Van Allen Probes. Combined with theoretical calculation, it is demonstrated that the peak intensity associated with the upper-hybrid fluctuations is predominantly determined by tenuous but energetic electrons, and that denser and less energetic background electrons do not contribute much to the peak intensity. This finding shows that upper-hybrid fluctuations detected during quiet time are useful not only for the determination of the electron density, but also they contain information on the ambient energetic electron population as well.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제39권1호
• /
• pp.11-22
• /
• 2022

It is suggested that magnetosonic waves (also known as equatorial noise) can scatter radiation belt electrons in the Earth's magnetosphere. Therefore, it is important to understand the global distribution of these waves between the proton cyclotron frequency and the lower hybrid resonance frequency. In this study, we developed an empirical model for estimating the global distribution of magnetosonic wave amplitudes and wave normal angles. The model is based on the entire mission period (approximately 2012-2019) of observations of Van Allen Probes A and B as a function of the distance from the Earth (denoted by L^*), magnetic local time (MLT), magnetic latitude (λ), and geomagnetic activity (denoted by the Kp index). In previous studies the wave distribution inside and outside the plasmasphere were separately investigated and modeled. Our model, on the other hand, identifies the wave distribution along with the ambient plasma environment-defined by the ratio of the plasma frequency (f_pe) to the electron cyclotron frequency (f_ce)-without separately determining the wave distribution according to the plasmapause location. The model results show that, as Kp increases, the dayside wave amplitude in the equatorial region intensifies. It thereby propagates the intense region towards the wider MLT and inward to L^* < 4. In contrast, the f_pe/f_ce ratio decreases with increasing Kp for all regions. Nevertheless, the decreasing aspect differs between regions above and below L^* = 4. This finding implies that the particle energy and pitch angle that magnetosonic waves can effectively scatter vary depending on the locations and geomagnetic activity. Our model agrees with the statistically observed wave distribution and ambient plasma environment with a coefficient of determination of > 0.9. The model is valid in all MLTs, 2 ≤ L^* < 6, |λ| < 20°, and Kp ≤ 6.

• 대한전자공학회논문지SD
• /
• 제45권3호
• /
• pp.1-5
• /
• 2008

본 논문은 고에너지 전자빔을 이용하여 저궤도 인공위성의 실리콘 태양센서의 내방사선 특성 변화를 분석하였다. 일반적으로 저궤도를 선회하는 위성은 반알렌대를 통과하며, 이 안에서 주기적인 운동으로 남극과 북극을 이동하는 하전입자에 의해 전자부품이 쉽게 손상되고 수명이 단축되는 등 악 영향을 받고 있다. 특히 방사선에 의한 SEU (Single Event Upset) 등은 인공위성에 탑재된 반도체 소자의 오동작 유발의 원인이 되고 있다. 본 논문은 한국원자력 연구원의 고에너지 ($300keV{\sim}1MeV$) 전자빔 조사장치를 이용하여 태양전지에 전자빔을 조사하고 이 때 변화되는 각각의 파라미터들에 대한 값을 측정하고자 한다. 이러한 연구는 저궤도 인공위성에서 전력을 생산하기 위해서 사용하는 전력용 태양 전지의 방사능 영향을 이해하는 데도 많은 영향을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

• 천문학회보
• /
• 제37권1호
• /
• pp.89.2-89.2
• /
• 2012

Radiation Belt, discovered by Van Allen in 1958, is a region energetic particles are trapped by the Earth's magnetic field. To measure charged particles and fields in the radiation belt, RBSP(Radiation Belt Storm Probes) mission will be launched in September 2012 by NASA. RBSP mission consists of two spacecraft having orbit from 600 km to 30,000 km and rotates the Earth twice a day. This mission is not designed just for scientific purpose but have operational function broadcasting real time data for space weather monitoring. As a program of KASI-NASA cooperation, KASI is constructing RBSP data receiving antenna that will be installed by April in Daejeon. With this antenna system, NASA can receive RBSP data for 24 hours and KASI also get space weather information to protect Korean GEO satellites. In this presentation, we will discuss how we use RBSP data for space weather forecasting. In addition, we will talk about science topics that can be achieved by RBSP mission. Especially we focus on the dusk-side electron precipitation that has been considered as a main mechanism of electron dropout events. We show the dusk-side precipitation is closely associated with radiation belt electron loss with NOAA-POES data, and why RBSP mission is important to understand radiation belt physics.

• 한국방사선학회논문지
• /
• 제13권1호
• /
• pp.87-93
• /
• 2019

최근에 해외여행의 증가로 인하여 비행기를 이용하는 사용자수가 급격하게 증가하고 있다. 비행기는 탑승 시에 높은 고도를 유지한다. 따라서 비행 교통수단을 이용하는 승객들은 높은 고도로 인한 우주자연방사선 선량에 노출되어 방사선 장해 확률이 증가되어진다. 지구 외부로부터 기인하는 우주방사선은 지구대기밖에 400km와 1200km 사이의 고도에 위치하는 자기장 벨트인 반 엘렌대에 의해 대부분은 차단되지만 그렇지 못한 일부 우주방사선은 벤 엘런대를 투과하여 지구의 대기와 지표에 영향을 준다. 전례연구에 따르면 지구의 지표에서 고도가 100m 증가함과 동시에 0.03 mSv정도의 자연방사선량이 증가한다는 결과가 보고되었다. 이번연구는 비행기를 탑승하는 동안 탑승자가 노출될 수 있는 고도에 따른 자연방사선의 영향을 최소로 차폐하는데 목적을 두었다. 그 중에서도 방사선에 감수성이 높은 장기인 갑상선을 고도에 따른 자연방사선량으로부터 보호하고자 연구하였다. 이번 연구는 이동이 간편하고 세탁이 편리한 손수건을 선택하였다. 그리고 제작된 손수건에 다양한 차폐막을 삽입 할 수 있는 방법으로 고안하였다. 재질이 면으로 된 손수건을 선택한 이유는 사용자가 착용시 피부의 거부감을 최소화하기 위함이다. 결론적으로 본 연구에서 고안된 차폐막손수건은 우주자연방사선량을 70%이상 차폐하는 결과를 얻었다. 따라서 사용자가 높은 고도의 비행기 탑승 시 차폐막 손수건을 착용한다면 우주자연방사선으로부터 갑상선을 보호하는데 많은 도움을 줄 것으로 사료된다.

• 천문학회보
• /
• 제38권2호
• /
• pp.93.1-93.1
• /
• 2013

The Earth's radiation belts consist of an inner belt and an outer belt, being separated by the slot region. It is well known that the variations of the inner edge of the outer belt and the location of the plasmapause (Lpp) are closely related to each other. Different waves exist inside and outside the plasmasphere, playing different roles in the particle dynamics. The plasmapause is well known to be influenced by solar wind conditions and geomagnetic disturbances. Therefore, it is important to precisely determine the location of the plasmapause and develop a prediction scheme. In this study, we identified the location of the plasmapause using the plasma density data from the Time History of Events and Macroscale Interactions During Substorms (THEMIS). The plasmapause is determined by requiring density gradient of a factor of 15 within L-change = 0.5. We statistically determined Lpp as a function of preceding geomagnetic indices. Also, we determined the relations between Lpp and preceding solar wind conditions by estimating correlation coefficients. These relations give us predicting models of Lpp as a function of preceding solar wind parameters and geomagnetic indices. As our database covers a period over the ascending phase from near-sunspot minimum, our statistical results differ somewhat from previous works that cover near-sunspot maximum. Finally, we give some comparative examples obtained from the Van Allen Probes data.