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太阳会喷发出大量高能粒子太阳风,它可以在太空中形成一个动态辐射系统空间天气。

文章作者:管理一号 | 2019-06-26
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今天角度

本报记者 刘 霞

太阳会喷宣布许多高能粒子——太阳风,它能够在太空中构成一个动态辐射体系——空间气候。

据美国国家航空航天局(NASA)官网近来发布的音讯,NASA确认了两项观测太阳活动和空间气候的新使命,以促进咱们对太阳及其怎么影响地球邻近空间气候的了解。

何为空间气候

空间气候是一个全新的概念。太阳耀斑和日冕物质抛射等剧烈活动,给地球磁层、电离层和中高层大气,卫星运转和安全,以及人类健康,带来严重影响和损害,人们把这种由太阳活动引起的短时间标准的改变,称为空间气候。

相对于地上气候而言,空间气候发作在间隔地上30公里以上。空间气候触及的物理参数与大气气候有很大不同。 

在太阳系内,空间气候首要受太阳风的风速、密度以及太阳等离子体带来的行星际磁场这三方面的影响。空间气候体系或许会对人类的利益和福祉,例如宇航员的安全、无线电通信、GPS信号和地上上的共用电网等,发作深远的影响。咱们越了解驱动空间气候及其与地球和月球体系相互作用的要素,就能越多地减轻它的损害。 

NASA总部科学使命理事会副主任托马斯⋅楚比兴说:“咱们精心选择了两项使命,不只因为它们自身能够进行许多高档科学研讨,并且因为它们将与其他太阳物理学太空探测器一同,很好地推动NASA的使命,以维护宇航员、太空技能以及地球上的生命。这些使命将做大相关科学,但它们也很特别,因为它们‘体型很小’,这意味着咱们能够将它们一同发射,并以单次发射的价格展开更多研讨。” 

PUNCH:首要研讨日冕 

“一致日冕和日光层偏光仪”(PUNCH)使命,将直接重视太阳的外部大气层——日冕以及它怎么发作太阳风。PUNCH由4个手提箱巨细的卫星组成,能够对太阳风进行成像和盯梢。 

该航天器还将盯梢日冕物质抛射——大规模的太阳物质喷射,其能够驱动地球邻近的大型空间气候事情,科学家能够经过这项使命更好地了解它们的演化并开发猜测此类迸发的新技能。 

PUNCH能在滤掉太阳强光后对太阳大气层结构进行剖析,实时成像,这些观测可为NASA的“帕克太阳探测器”(Parker Solar Probe)以及即将于2020年发射、由NASA和欧洲航天局(ESA)协作的“太阳轨迹飞行器”(Solar Orbiter)供给助力。 

PUNCH项目负责人、西南研讨所的克雷格⋅德弗雷斯特说,这些使命将对太阳怎么驱动太空辐射进行深入研讨。包含发射本钱在内,PUNCH的资金不超越1.65亿美元。 

TRACERS:首要研讨地球磁场与太阳磁场的相互作用 

另一项“串联重联和尖点电动力学勘察卫星”(TRACERS)使命,将作为PUNCH的二级有效载荷发射。NASA科学使命理事会现在十分重视此类二级有效载荷使命,期望借此取得更大的科学报答。 

TRACERS将观测地球磁场在北极邻近怎么与太阳磁场发作相互作用。在一种被称为磁重联(磁力线“断开”再“从头衔接”)的物理进程,磁力线会发作剧烈改变,将一些粒子以近乎光速的速度抛射出去,这项使命能观测到相关粒子。 

磁重联驱动整个世界的能量事情,包含日冕物质抛射和太阳耀斑。它还答应来自太阳风的粒子进入近地空间,然后驱动那里的空间气候。TRACERS将是第一个使用两个航天器探究这一进程、厘清这一进程怎么在空间和时间上改变的使命。它还能够为NASA的“磁层多标准”(Magnetospheric Multiscale)使命供给重要的布景,这一使命将搜集具体的高速观测材料。 

TRACERS的共同丈量将有助于维护宇航员、开展空间技能。该使命由爱荷华大学的卡耐基⋅科勒忒兹领导,因为相关卫星会以“搭便车”方法与PUNCH使命一起发射,因而除去发射本钱后,这项使命本钱估计不超越1.15亿美元。 

据悉,这两个使命的发射日期不迟于2022年8月。两个项目都由NASA戈达德太空飞行中心的“探究者项目办公室”办理。“探究者项目”是前史最悠长的NASA接连方案,旨在供给频频、低本钱的太空拜访。 

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