La constante solaire est une mesure de la puissance d’un mètre carré de lumière solaire ayant un impact direct sur un plan perpendiculaire de l’espace au-dessus de l’atmosphère de la Terre, et est considérée comme une valeur uniforme de 1,370 3 watts par mètre carré. Cependant, cela change radicalement à la surface de la Terre, car la lumière du soleil doit traverser différentes couches de l’atmosphère en fonction de la latitude et du niveau de la mer ainsi que des conditions atmosphériques. Par conséquent, la constante solaire est en grande partie un nombre de référence utilisé pour baser les valeurs réelles d’ensoleillement reçues, et est déterminante dans des domaines tels que le placement de panneaux solaires pour la production d’énergie photovoltaïque ou de fours solaires, et dans les calculs météorologiques et agricoles. En valeur pure au-dessus des limites de l’atmosphère, la constante solaire varie également de XNUMX% selon le point auquel la Terre se trouve dans son orbite autour du Soleil, puisque l’orbite est légèrement elliptique.
Alors que les valeurs de rayonnement solaire pour la constante solaire se concentrent généralement sur la lumière visible, les valeurs sont un calcul de tout le rayonnement électromagnétique solaire reçu. Cela inclut la lumière infrarouge, les rayons X et les ondes radio qui sont transmises par le Soleil, bien que les ondes à haute fréquence comme les rayons X représentent moins de 1% de l’énergie totale émise. Là où la lumière du soleil a atteint la surface de la Terre, ce rayonnement est appelé insolation et a un niveau optimal d’environ 1,000 250 watts par mètre carré. Les valeurs pratiques dues aux latitudes plus élevées, aux altitudes variables, au ciel couvert et à d’autres causes de lumière indirecte font chuter cette valeur à XNUMX watts par mètre carré, réduisant le niveau d’énergie solaire réel que la Terre reçoit dans l’espace d’un facteur de plus de cinq une fois atteint la surface.
La constante solaire est une valeur importante à connaître dans le domaine du développement des satellites et des sondes spatiales. Cela est dû au fait que ces systèmes ont souvent des panneaux solaires pour produire de l’électricité, et qu’ils peuvent être endommagés par certains rayonnements solaires s’ils ne sont pas correctement protégés. Les recherches sur les cycles solaires du Soleil, impliquant le calcul des tempêtes solaires et de l’activité des taches solaires, dépendent également de la constante solaire et de son niveau de densité de flux ou de la quantité relative d’énergie solaire transmise par mètre carré. Le Soleil lui-même est connu pour avoir une légère variabilité de ses niveaux de rayonnement sur des cycles de 11 ans de ±0.2%. Ceci, associé à une augmentation de 10% de la constante solaire tous les 10,000,000,000 XNUMX XNUMX XNUMX d’années, peut avoir des impacts dramatiques sur le climat de la Terre dans des zones régionales telles que la mer ou à l’échelle mondiale au fil du temps.
L’exploration spatiale habitée vers des endroits tels que la Lune de la Terre ou la planète Mars doit également prendre en compte la constante solaire de ces régions. L’énergie solaire est en grande partie similaire à la valeur pure de la Terre lorsqu’elle est à la surface de la Lune, en raison de la même distance relative du Soleil et du fait que la Lune n’a pas d’atmosphère. Mars, cependant, aura une constante solaire différente car elle se trouve à tout moment à au moins 30,000,000 48,280,320 XNUMX miles (XNUMX XNUMX XNUMX kilomètres) plus loin du Soleil que la Terre, et parce qu’elle a sa propre atmosphère faible. Dans l’espace ou sur des planètes stériles et des astéroïdes, la constante solaire est le principal indicateur de la quantité d’énergie disponible pour transformer les roches en matériaux utiles tels que l’oxygène et l’hydrogène, ou pour générer de l’énergie électrique pour soutenir les systèmes environnementaux artificiels et les équipements de communication.