Die Sonnenkonstante ist ein Maß für die Leistung eines Quadratmeters Sonnenlicht, das direkt auf eine senkrechte Raumebene über der Erdatmosphäre auftrifft, und wird als einheitlicher Wert von 1,370 Watt pro Quadratmeter angesehen. An der Erdoberfläche ändert sich dies jedoch dramatisch, da das Sonnenlicht je nach Breitengrad und Meeresspiegel sowie atmosphärischen Bedingungen unterschiedliche Atmosphärenschichten durchdringen muss. Daher ist die Sonnenkonstante weitgehend eine Referenzzahl, auf der die tatsächlich empfangenen Sonnenlichtwerte basieren, und ist in Bereichen wie der Platzierung von Solarfeldern für die Photovoltaik- oder Solarofenstromerzeugung sowie bei Wetter- und Landwirtschaftsberechnungen von entscheidender Bedeutung. Als reiner Wert oberhalb der Grenzen der Atmosphäre variiert die Sonnenkonstante auch um 3%, je nachdem, an welchem Punkt sich die Erde auf ihrer Sonnenbahn befindet, da die Bahn leicht elliptisch ist.
Während sich die Sonnenstrahlungswerte für die Sonnenkonstante normalerweise auf das sichtbare Licht konzentrieren, sind die Werte eine Berechnung der gesamten empfangenen elektromagnetischen Sonnenstrahlung. Dazu gehören Infrarotlicht, Röntgenstrahlen und Radiowellen, die von der Sonne übertragen werden, obwohl Hochfrequenzwellen wie Röntgenstrahlen weniger als 1% der gesamten emittierten Energie ausmachen. Dort wo Sonnenlicht die Erdoberfläche erreicht hat, wird diese Strahlung als Sonneneinstrahlung bezeichnet und hat ein optimales Niveau von rund 1,000 Watt pro Quadratmeter. Praktische Werte aufgrund von höheren Breiten, unterschiedlichen Höhen, bedecktem Himmel und anderen Ursachen für indirektes Licht senken diesen Wert auf 250 Watt pro Quadratmeter, wodurch die tatsächliche Sonnenenergie, die die Erde im Weltraum erhält, um einen Faktor von mehr als fünf reduziert wird erreicht die Oberfläche.
Die Sonnenkonstante ist ein wichtiger Wert im Bereich der Entwicklung von Satelliten und Raumsonden. Dies liegt daran, dass diese Systeme oft über Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung verfügen und dass sie durch etwas Sonneneinstrahlung beschädigt werden können, wenn sie nicht richtig abgeschirmt sind. Die Erforschung der Sonnenzyklen der Sonne mit Berechnung von Sonnenstürmen und Sonnenfleckenaktivität hängt auch von der Sonnenkonstante und deren Flussdichte oder der relativen Menge der pro Quadratmeter übertragenen Sonnenenergie ab. Es ist bekannt, dass die Sonne selbst über 11-Jahres-Zyklen eine leichte Variabilität ihres Strahlungsniveaus von ±0.2% aufweist. Dies zusammen mit einem Anstieg der Sonnenkonstante um 10 % alle 10,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX Jahre kann im Laufe der Zeit dramatische Auswirkungen auf das Erdklima in regionalen Gebieten wie dem Meer oder auf globaler Ebene haben.
Auch die bemannte Erforschung des Weltraums zu Orten wie dem Erdmond oder dem Planeten Mars muss die Sonnenkonstante für diese Regionen berücksichtigen. Die Sonnenenergie ist auf der Mondoberfläche aufgrund des gleichen relativen Abstands von der Sonne und der Tatsache, dass der Mond keine Atmosphäre hat, weitgehend dem reinen Wert für die Erde ähnlich. Der Mars wird jedoch eine andere Sonnenkonstante haben, da er zu jedem Zeitpunkt mindestens 30,000,000 Meilen (48,280,320 Kilometer) weiter von der Sonne entfernt ist als die Erde und weil er seine eigene schwache Atmosphäre hat. Im Weltraum oder auf kargen Planeten und Asteroiden ist die Sonnenkonstante der primäre Indikator dafür, wie viel Energie für die Verarbeitung von Gesteinen zu nützlichen Materialien wie Sauerstoff und Wasserstoff oder für die Erzeugung von elektrischem Strom zur Erhaltung künstlicher Umweltsysteme und Kommunikationsgeräte zur Verfügung steht.