Зачем Space Cube 1.0 так много сбоев на орбите над Южной Америкой?

На нижней карте показана Южно-Атлантическая аномалия (ЮАА) — область, где внутренний радиационный пояс Ван Аллена ближе всего подходит к поверхности Земли.

Из связанной статьи:

Эффект вызван неконцентричностью Земли и ее магнитным диполем. SAA - это околоземная область, где магнитное поле Земли является самым слабым по сравнению с идеализированным дипольным полем с центром на Земле.

В статье дан хороший вид сбоку, показывающий асимметрию:

Орбитальные объекты, проходящие через SAA, подвергаются повышенному потоку излучения по сравнению с другими участками их орбиты.

Редактировать: вот фотография из моей личной коллекции, показывающая станцию ​​инструктора симулятора миссии шаттла (давно). На дальней стене вы можете увидеть в рамке копию бумажной карты грунта, на которой серым цветом отмечена Южно-Атлантическая аномалия. Жаль, что у меня не было крупного плана! Но вы можете видеть, что никакой Североатлантической аномалии нет.

Я немного опоздал, но я хотел добавить это в качестве дополнения к ответу @OrganicMarble .

Точно так же, как гравитационное поле Земли, ее магнитное поле неравномерно. Но шероховатость проявляется по-разному.

Для гравитационного поля Земли мы начнем с монопольного поля или центрального притяжения. У Земли нет дипольного гравитационного поля, потому что оно обнулено по определению, где находится центр. Первая поправка представляет собой осесимметричное квадрупольное поле, вызванное сжатием Земли, вызванное вращением Земли, и выражается как J2.

Это хорошо выровнено по экватору Земли, потому что оно образовано вращением.

Для магнитного поля Земли, конечно, нет поля монополя, и первым членом является поле диполя. Но поскольку в идею о том, что поле Земли является диполем, вложена такая большая интеллектуальная инерция, вместо того, чтобы говорить о членах более высокого порядка, легче уловить отклонение или «основную неравномерность», сказав, что диполь не находится в центре поля. Земля наклонена примерно на 11,5 градусов.

Дипольное мышление (слева, источник ) по сравнению с тем, что это такое (справа, источник )

Я упоминал циклотронный радиус?

Частицы задерживаются в радиационных поясах Ван Аллена, потому что их низкая энергия удерживает их там. По мере того, как они вращаются по спиральным орбитам вокруг силовых линий, они достигают крайнего севера и юга, где их циклотронный радиус, основанный на их энергии, не позволяет им двигаться дальше; вся скорость должна быть перпендикулярна силовым линиям. В этот момент они «отражают» или отражают назад и идут другим путем, чтобы расставить вещи свободно.

Когда поле слабое, это зеркало или точка отражения перемещается ближе к поверхности Земли, иногда на расстояние около 200 км, и это отправляет МКС на ее номинальную орбиту в 400 км прямо через хвост внутреннего пояса Ван Аллена, когда она проходит через Южно-Атлантическую аномалию.

Ответ @OrganicMarble включает изображение ниже, на котором вы видите «носок» внутреннего радиационного пояса Ван Аллена с правой стороны, приближающийся к Земле.

Если вы просто начертите дипольное поле, наклоненное и смещенное на 500 километров, вы сможете качественно воспроизвести «слабое место» в поле Земли. Реальная аномалия, кажется, имеет другую форму и более резкий переход, и это потому, что дипольная модель просто не является хорошим приближением для начала. Что есть, то есть.

ниже: график оценки напряженности поля Земли на НОО на основе наклона 11,5 градусов и смещения земного диполя на 500 км для широт между 50° северной широты и 50° южной широты; Питон .

внизу: график Южно-Атлантической аномалии , увеличение излучения , которое коррелирует с областями с наименьшей напряженностью магнитного поля.

Два графика не следует сравнивать напрямую, поскольку они показывают очень разные вещи.

Источник отсюда _