Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter

Programa de doctorat en Física

Detalles Bibliográficos
Autor: Pacheco Mateo, Daniel
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2019
País:España
Institución:CBUC, CESCA
Repositorio:TDR. Tesis Doctorales en Red
OAI Identifier:oai:www.tdx.cat:10803/667033
Acceso en línea:http://hdl.handle.net/10803/667033
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:Partícules (Matèria)
Partículas
Particles
Física solar
Solar physics
Heliosfera (Astrofísica)
Heliosphere (Astrophysics)
Espai exterior
Espacio exterior
Outer space
Ciències Experimentals i Matemàtiques
52
id ES_d5e418a30384e6c75f1ac3da56dfefdb
oai_identifier_str oai:www.tdx.cat:10803/667033
network_acronym_str ES
network_name_str España
repository_id_str
dc.title.none.fl_str_mv Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
title Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
spellingShingle Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
Pacheco Mateo, Daniel
Partícules (Matèria)
Partículas
Particles
Física solar
Solar physics
Heliosfera (Astrofísica)
Heliosphere (Astrophysics)
Espai exterior
Espacio exterior
Outer space
Ciències Experimentals i Matemàtiques
52
title_short Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
title_full Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
title_fullStr Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
title_full_unstemmed Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
title_sort Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar Orbiter
dc.creator.none.fl_str_mv Pacheco Mateo, Daniel
author Pacheco Mateo, Daniel
author_facet Pacheco Mateo, Daniel
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Aran i Sensat, Maria dels Àngels
Àgueda Costafreda, Neus
Manrique Oliva, Alberto
Universitat de Barcelona. Facultat de Física
dc.subject.none.fl_str_mv Partícules (Matèria)
Partículas
Particles
Física solar
Solar physics
Heliosfera (Astrofísica)
Heliosphere (Astrophysics)
Espai exterior
Espacio exterior
Outer space
Ciències Experimentals i Matemàtiques
52
topic Partícules (Matèria)
Partículas
Particles
Física solar
Solar physics
Heliosfera (Astrofísica)
Heliosphere (Astrophysics)
Espai exterior
Espacio exterior
Outer space
Ciències Experimentals i Matemàtiques
52
description Programa de doctorat en Física
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019
2019
2019
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
format doctoralThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://hdl.handle.net/10803/667033
url http://hdl.handle.net/10803/667033
dc.language.none.fl_str_mv Inglés
language_invalid_str_mv Inglés
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv 227 p.
application/pdf
application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
publisher.none.fl_str_mv Universitat de Barcelona
dc.source.none.fl_str_mv TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)
reponame:TDR. Tesis Doctorales en Red
instname:CBUC, CESCA
instname_str CBUC, CESCA
reponame_str TDR. Tesis Doctorales en Red
collection TDR. Tesis Doctorales en Red
repository.name.fl_str_mv
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1869420765616537600
spelling Analysis and modelling of the solar energetic particle radiation environment in the inner heliosphere in preparation for Solar OrbiterPacheco Mateo, DanielPartícules (Matèria)PartículasParticlesFísica solarSolar physicsHeliosfera (Astrofísica)Heliosphere (Astrophysics)Espai exteriorEspacio exteriorOuter spaceCiències Experimentals i Matemàtiques52Programa de doctorat en FísicaThe Sun is the main source of all kind of solar energetic particles in the Solar System, electrons, protons and ions with energies from few keV to several GeV. These particles are released from the solar corona and spread through the interplanetary space, the heliosphere, influenced by the interplanetary magnetic field and arriving to the Earth and interacting with the terrestrial magnetosphere. The effects of SEP interactions with space-based devices, manned missions and the Earth atmosphere are encompassed by what is known as space weather. This thesis describes the work we performed on this field, that can be divided in three parts: i) observational studies of solar energetic particles carried out using data coming from space-based missions such as STEREO and Helios, as well as tools like SEPEM server; ii) the development of tools and particle instrument modelling in order to use of them with pre-existing models to be used in the simulation of solar events; iii) solar energetic particle event simulations making use of transport models, either adapting tools previously developed by our group, as SEPInversion, or creating new software capable of carrying out full inversions of events, that is, taking into account the angular response and the energetic response of the particle instrument. These tools developed during this work have allow us to study and characterise the radiation conditions in the inner heliosphere applying modelling techniques never used done before. We also explore some of the applications of these tools. We developed a study about the radial dependence of electron peak intensities and anisotropy, we simulate observations of EPD/EPT instrument on board Solar Orbiter using Helios data and finally we studied the expected cumulated fluence and the fluence spectra computed using SEPEM for Solar Orbiter mission. In conclusion, the obtained results as well as the developed tools will be very useful for the study and interpretation of the future scientific data coming from Parker Solar Probe, Solar Orbiter and BepiColombo.El Sol és la principal font de partícules que podem trobar al medi interplanetari del sistema solar, i els esdeveniments solars de partícules energètiques són la principal font de radiació dins de l'heliosfera. L'estudi i predicció d'aquest tipus d'esdeveniments i les seves causes i conseqüències ha esdevingut una àrea d'especial interès per la seva importància enfront dels perills que suposa aquesta radiació per a les telecomunicacions i la salut durant missions espacials tripulades. En aquesta tesi exposem el treball que hem desenvolupat en aquest camp, dividit en 3 àmbits diferents: i) estudi observacional d'esdeveniments de partícules fent servir dades observacionals de missions espacials com STEREO i Helios, i eines com SEPEM; ii) desenvolupament d'eines i modalització d'instruments de partícules per fer-los servir conjuntament amb els models preexistents per la simulació d'esdeveniments; iii) simulació d'esdeveniments de partícules mitjançant models de transport, tant adaptant eines prèviament desenvolupades pel nostre grup, com SEPInversion, com nou programari capaç de realitzar inversions totals, es a dir, tenint en compte la resposta angular i energètica dels instruments. Les eines desenvolupades ens han permès estudiar les condicions de radiació a l'heliosfera interior com no s'havia fet fins ara. Els resultats obtinguts així com aquestes eines seran molt útils per a l'estudi i interpretació de les dades científiques provinents de les futures missions espacials com Parker Solar Probe o Solar Orbiter. A més a més, les eines desenvolupades ens permetran fer un ús efectiu d'aquestes dades tan aviat com estiguin disponibles.Universitat de BarcelonaAran i Sensat, Maria dels ÀngelsÀgueda Costafreda, NeusManrique Oliva, AlbertoUniversitat de Barcelona. Facultat de Física201920192019info:eu-repo/semantics/doctoralThesisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersion227 p.application/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10803/667033TDX (Tesis Doctorals en Xarxa)reponame:TDR. Tesis Doctorales en Redinstname:CBUC, CESCAInglésADVERTIMENT. L'accés als continguts d'aquesta tesi doctoral i la seva utilització ha de respectar els drets de la persona autora. Pot ser utilitzada per a consulta o estudi personal, així com en activitats o materials d'investigació i docència en els termes establerts a l'art. 32 del Text Refós de la Llei de Propietat Intel·lectual (RDL 1/1996). Per altres utilitzacions es requereix l'autorització prèvia i expressa de la persona autora. En qualsevol cas, en la utilització dels seus continguts caldrà indicar de forma clara el nom i cognoms de la persona autora i el títol de la tesi doctoral. No s'autoritza la seva reproducció o altres formes d'explotació efectuades amb finalitats de lucre ni la seva comunicació pública des d'un lloc aliè al servei TDX. Tampoc s'autoritza la presentació del seu contingut en una finestra o marc aliè a TDX (framing). Aquesta reserva de drets afecta tant als continguts de la tesi com als seus resums i índexs.info:eu-repo/semantics/openAccessoai:www.tdx.cat:10803/6670332026-06-14T12:46:07Z
score 15,300719