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Radiación solar en el espacio

Sólo una fracción de la potencia total emitida por el sol incide sobre un objeto en el espacio que está a cierta distancia del sol. La radiación solar (H0 in W/m2) es la densidad de potencia incidente en un objeto debido a la iluminación del sol. En la superficie del Sol, la densidad de potencia es la de un cuerpo negro a aproximadamente 6000K y la potencia total del sol es este valor multiplicado por el área de la superficie del sol. Sin embargo, a cierta distancia del sol, la potencia total del sol se  extiende sobre un área de superficie mucho más grande y por lo tanto la radiancia solar sobre un objeto en el espacio disminuye a medida que el objeto se mueve más lejos del sol.

 

La radiación solar sobre un objeto a cierta distancia D del sol se halla dividiendo la potencia total emitida por el sol y la superficie sobre la que la luz del sol impacta. La radiación solar total emitida por el sol está dada por el producto de σT4 y el área superficial del sol (4πR2sun) dónde Rsun es el radio del sol. El área de la superficie sobre la cual la energía del sol impacta será 4πD2. Dónde D es la distancia del objeto al sol. Por lo tanto, la intensidad de la radiación solar, H0 en (W/m2),que incide sobre un objeto es:

dónde :
Hsun es la densidad de potencia en la superficie del Sol (in W/m2) según lo determinado por la ecuación de cuerpo negro de Stefan-Boltzmann;

equation;
Rsun es el radio del sol en metros como se muestra en la figura a continuación; y
D D es la distancia desde el sol en metros, como se muestra en la siguiente figura.

Solar radiation intensity in Space

A una distancia D del sol la misma cantidad de potencia se extiende sobre un área mucho más amplia por lo que la intensidad de la potencia de la radiación solar se reduce.

La siguiente tabla muestra los valores estandarizados para la radiación en cada uno de los planetas, sino mediante la introducción de la distancia que se puede obtener una aproximación.

Planetas Distancia (x 109 m) Media radiancia solar (W/m2)
Mercurio 57 9116.4
Venus 108 2611.0
Tierra 150 1366.1
Marte 227 588.6
Júpiter 778 50.5
Saturno 1426 15.04
Urano 2868 3.72
Neptuno 4497 1.51
Plutón 5806 0.878