우주에서의 태양 복사 (Solar Radiation in Space)

태양에 의해 방사되는 전체 출력의 일부만이 태양으로부터 어느 정도 거리에 있는 우주 공 간에 있는 물체에 부딪친다. 태양 일조강도 (solar irradiance: H₀ 단위 W/m²)는 태양으로부터의 illumination에 의해 물체에 입사되는 출력밀도이다. 태양의 표면에서 출력밀도는 온도 약 6000K에서의 흑체복사의 출력밀도이고, 태양으로부터의 전체 출력은 이 값에 태양의표면적을 곱한 것이 된다. 그러나 태양으로부터 일정 거리에서 태양으로부터의 전체 출력은훨씬 더 넓은 표면적 위에 퍼지므로, 우주에서 어떤 물체 위에서의 태양 일조강도는 그 물체가 태양으로부터 멀어질수록 감소한다.

태양으로부터 일정 거리에서는 출력이
훨씬 더 넓은 면적에 걸쳐 퍼져 있다.
금성에서의 출력 밀도는 Ho/4πR² 인데,
여기서 R은 금성과 태양 사이의
거리이다.

지표면에서 출력 밀도는 Ho/4πR²2인데,
여기서 R은 지구와 태양 사이의
거리이다.

태양으로부터 거리 D에 있는 물체 위에서의 태양 일조강도는 태양으로부터의 전체 출력을
태양빛이 떨어지는 표면적으로 나누면 된다. 태양으로부터의 전체 태양 복사는 σT⁴ 에 태양
의 표면적  (4πR²_sun) 을 곱하면 되는데,  R_sun 은 태양의 반지름이다. 태양으로부터 빛이 쪼여지
는 표면적은  4πD²이 되는데, 여기서  D는 태양과 물체 사이의 거리이다. 그러므로 물체에
입사되는 태양 조사 강도, H₀(W/m²)는 아래 식으로 계산된다.

여기서,
H_sun : 태양 표면에서의 출력밀도(in W/m²)로 Stefan-Boltzmann 흑체 방정식으로 주어짐.
R_sun  : 아래 그림에서와 같이 태양의 반지름(meters)
D : 태양과 물체 사이의 거리

동일한 크기의 출력이, 거리 D에서는, 훨씬 더 넓은 면적에 퍼지므로태양 복사의 출력밀도는 감소한다.

아래 표는 각 위성에서의 표준 태양 일조강도 값으로 거리를 대입하면 근사값을 구할 수 있다.

Further details on the planets are at: https://nssdc.gsfc.nasa.gov/planetary/factsheet/