Qual è la costante solare?
La costante solare è una misura della potenza di un metro quadrato di luce solare che ha un impatto diretto su un piano perpendicolare di spazio sopra l'atmosfera della terra ed è considerata un valore uniforme di 1.370 watt per metro quadrato. Ciò cambia drasticamente, tuttavia, sulla superficie della terra, poiché la luce solare deve passare attraverso vari strati di atmosfera a seconda della latitudine e del livello del mare, nonché delle condizioni atmosferiche. Pertanto, la costante solare è in gran parte un numero di riferimento utilizzato da cui basare i valori di luce solare effettivi ricevuti ed è strumentale in aree come il posizionamento di array solari per la generazione di energia del forno fotovoltaico o solare e nei calcoli meteorologici e agricoli. Come valore puro sopra i limiti dell'atmosfera, la costante solare varia anche del 3% a seconda del punto in cui la terra è nella sua orbita del sole, poiché l'orbita è leggermente ellittica.
Mentre i valori di radiazione solare per la costante solare di solito si concentrano sulla luce visibile, i valori sono un calcolo di tutte le radiazioni elettromagnetiche solari ricevute. Ciò include luce a infrarossi, raggi X e onde radio che vengono trasmesse dal sole, sebbene le onde ad alta frequenza come i raggi X costituiscono meno dell'1% dell'energia totale emessa. Laddove la luce solare ha raggiunto la superficie terrestre, questa radiazione viene definita insolazione e ha un livello ottimale di circa 1.000 watt per metro quadrato. Valori pratici dovuti a latitudini più elevate, elevazioni variabili, cieli nuvolosi e altre cause per la luce indiretta rilasciano questo valore a 250 watt per metro quadrato, riducendo l'effettivo livello di energia solare che la Terra riceve nello spazio di un fattore più di cinque una volta raggiunta la superficie.
La costante solare è un valore importante da conoscere nel campo dello sviluppo del satellite e della sonda spaziale. Ciò è dovuto al fatto che questi sistemi hanno spesso pannelli solari per la generazione di POWeh, e che possono essere danneggiati da alcune radiazioni solari se non adeguatamente schermate. La ricerca sui cicli solari per il sole, che coinvolge il calcolo delle tempeste solari e dell'attività della macchia solare, dipende anche dalla costante solare e dal suo livello di densità di flusso o dalla quantità relativa di energia solare trasmessa per metro quadrato. È noto che il sole ha una leggera variabilità ai suoi livelli di radiazione su cicli di 11 anni di ± 0,2%. Questo insieme a un aumento del 10% della costante solare ogni 10.000.000.000 di anni può avere impatti drammatici sul clima della Terra nelle aree regionali come il mare o su base globale nel tempo.
Esplorazione dello spazio con equipaggio in luoghi come la Luna terrestre o il pianeta Marte devono anche tenere conto della costante solare per queste regioni. L'energia solare è in gran parte simile al valore puro per la Terra quando sulla superficie della luna, a causa della stessa distanza relativa dal sole e del fatto che la luna non ha atmosfera. Marte, tuttavia, avrà un DIFerente costante solare a causa del fatto che fosse in qualsiasi momento almeno 30.000.000 di miglia (48.280.320 chilometri) più lontano dal sole della terra e perché ha una sua atmosfera debole. Nello spazio o su pianeti e asteroidi sterili, la costante solare è l'indicatore principale di quanta energia è disponibile per l'elaborazione di rocce in materiali utili come ossigeno e idrogeno o per generare energia elettrica per sostenere sistemi ambientali artificiali e apparecchiature di comunicazione.