Geomagnetic Storms Driven by Fast Solar Winds and Their Effects on Ultrarelativistic Electrons in the Van Allen Belts

The Van Allen belts, also known as radiation belts, are torus-shaped swarms of charged particles trapped in the magnetic field of the Earth. These belts have a two-layer structure, with the comparatively stable inner belt consisting of ions and lower energy electrons, and the outer much more dynamic belt consisting of energetic electrons. Geomagnetic storms are temporary perturbations in the geomagnetic field and they are known to affect the charged particles trapped in the radiation belts. A geomagnetic storm could be initiated by a coronal mass ejection hitting the Earth's protective magnetic shield, or by a fast flow of solar wind following a stream interaction region. In this thesis, we study a set of geomagnetic storms driven by fast streams of solar wind and the effects these storms had on the energetic electrons in the outer radiation belt. We employ electron intensity observations made by Aalto-1, PROBA-V, and the Van Allen Probes. Aalto-1 is a university student-built CubeSat and the first Finnish satellite in space. PROBA-V (Project for On-Board Autonomy-Vegetation) is the third satellite of the PROBA family, operated by the European Space Agency (ESA). The Van Allen Probes are twin satellites specifically designed for harsh radiation environments, operated by the National Aeronautics and Space Administration (NASA). We also use OMNI data for interplanetary plasma conditions and the Dst index, by which we identify geomagnetic storms. Our dataset covers the autumn of 2017, from October to December. During some the geomagnetic storms in our dataset, we find both expansion of the outer belt and increase in the measured electron intensities. We find dramatic depletions of the outer belt, related to the main phases of geomagnetic storms. We also find changes in the electron energy spectrum during storm time. The energy spectrum is even found to be noticeably softened for an extended time period in the aftermath of a geomagnetic storm.Van Allenin vyöhykkeet, tunnetaan myös nimellä säteilyvyöt, ovat toroidin muotoiset varattujen hiukkasten parvet, jotka ovat ansassa Maan magneettikentässä. Näitä vyöhykkeitä on sisäkkäin kaksi. Sisempi vyöhyke on stabiilimpi, ja se koostuu pääasiassa ioneista ja elektroneista. Ulompi vyöhyke on paljon dynaamisempi, ja se koostuu lähinnä korkeaenergisistä elektroneista. Geomagneettiset myrskyt väliaikaisia häiriöitä Maan magneettikentässä, ja ne tunnetusti vaikuttavat Van Allenin vyöhykkeiden hiukkasiin. Geomagneettinen myrsky voi alkaa koronan massapurkauksen osumasta Maan suojaavaan magneettikenttään, tai nopeista aurinkotuulen virtauksista. Tässä tutkielmassa tutkitaan nopeiden aurinkotuulen virtausten aiheuttamia geomagneettisia myrskyjä, ja näiden vaikutuksia uloimman Van Allenin vyöhykkeen korkeaenergisiin elektroneihin. Käytämme elektronimittausdataa Aalto-1 satelliitista, PROBA-V satelliitista, ja Van Allenin luotaimista. Aalto-1 on suomalaisten yliopisto-opiskelijoiden rakentama Cube-satelliitti, ja ensimmäinen suomalainen satelliitti avaruudessa. PROBA-V (Project for On-Board Autonomy-Vegetation) on Euroopan avaruusjärjestön (ESA) operoima PROBA-perheen kolmas satelliitti. Van Allenin luotaimet ovat identtiset kaksossatelliitit, jotka on suunniteltu äärimmäisiin hiukkassäteilyn ympäristöihin. Van Allenin luotaimia operoi Yhdysvaltojen ilmailu -ja avaruushallintovirasto (NASA). Tutkielmassa käytämme myös OMNI datasettiä interplanetaaristen olosuhteiden ja Dst-indeksin tarkkailua varten. Käytämme Dst-indeksiä magneettisten myrskyjen ajankohtien identifiointiin. Datasettimme kattaa syksyn 2017 lokakuusta joulukuuhun. Tutkielmassa löydämme geomagneettisten myrskyjen ajalta ulomman Van Allenin vyöhykkeen laajenemista, ja elektroni-intensiteettien kasvua. Havaitsemme dramaattisia ulomman vyöhykkeen tyhjenemisiä, jotka liittyvät magneettisten myrskyjen päävaiheisiin. Löydämme myös vaihtelua elektronien energiaspektrissä magneettisten myrskyjen aikana. Elektronien energiaspektri havaittavasti pehmenee pitkäksi aikaa erään geomagneettisen myrskyn jälkeen

Propuesta y diseño de un nanosatélite de comunicaciones para fines educativos

PARA ACERCAR EL ESTUDIANTADO AL SECTOR ESPACIAL, SE PROPONE EL DISEÑO DE UN NANOSATÉLITE, ASÍ COMO DE LA MISIÓN ESPACIAL, BASADO EN EL ESTÁNDAR DE CUBESAT DONDE EL EJE CENTRAL ES UN MÓDULO DE COMUNICACIONES DONDE LA SEÑAL SE MODIFICA A VOLUNTAD DEL USUARIO. SIENDO ESTOS LAS BANDAS DE FRECUENCIA, LA MODULACIÓN Y LA TASA DE BAUDIOS. DE MANERA COMPLEMENTARIA, SE INTRODUCE UN SIMULADOR PARA PERMITIR A ESTUDIANTES Y DOCENTES PRACTICAR EL FUNCIONAMIENTO DEL MODELO ORBITA