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美国宇航局首次研究太空天气的任务将首次出现在商业卫星上

归档日期:08-08       文本归类:非电离层      文章编辑:爱尚语录

  本月底,美国宇航局正在启动一项新的太空任务,以更好地了解能量粒子如何在地球大气层的上游混合,即所谓的太空天气。这是第一次,该任务不会依靠一颗完整的卫星从轨道上收集数据,而是依靠一颗生活在商业卫星上的单一科学仪器。

  主机探测器是SES-14,这是一个由卢森堡运营商SES建造和控制的卫星。当1月底发射欧洲阿丽亚娜5号火箭时,SES-14将最终爬升到距离地球表面约22,000英里的轨道上,NASA仪器将朝向我们的星球。从那里开始,这种名为GOLD的仪器将收集有关地球上层大气和空间之间边界的数据 - 这个区域位于30到600英里之间,称为电离层,可能发生重大的太空天气事件。

  GOLD所学到的知识将有助于科学家更好地预测电离层如何响应某些类型的自然现象或事件 - 例如轰炸来自太阳,海啸或飓风的粒子。GOLD不会孤军奋战地学习所有这些:另一个名为ICON的NASA任务将在今年晚些时候发射一颗卫星,该卫星将位于更低的轨道上,可以收集更多关于电离层的近距离数据。“他们每个人都有自己的特定科学任务,但这两个任务是高度互补的,”美国宇航局戈达德太空飞行中心的GOLD任务科学家萨拉琼斯告诉The Verge。

  GOLD将研究的最大的事情之一是太阳如何与电离层相互作用。例如,太阳会产生大量的极紫外线辐射,然后被地球周围的气体吸收。这实际上有助于保护人们免受太多有害剂量的辐射。但它也会导致电离层中的粒子升温并发光 - 即所谓的气辉。

  太阳还会周期性地向地球上摧毁一堆能量粒子,这些事件被称为日冕物质抛射。琼斯说:“太阳实际上吐了一块。” “这是等离子体,太阳的磁场嵌入其中。”这些射出可能会对地球的磁场造成干扰。当发生这样的地磁风暴时,电离层中的粒子就会被抛出:它们不仅会升温并获得能量,而且会向上移动并扩展,从而改变高层大气的密度。琼斯说:“如果你要看到地球大气层的图片,那看起来就像进出一样。”

  这些事件可能会对我们表面产生重大影响,因为电离层已经成为我们日常生活中使用的许多技术的关键所在。那里有各种GPS和通信卫星,以及国际空间站,用于与船舶和飞机通信的无线电信号,以及与地球电网相互作用的电流。然而,电离层中的主要风暴可能会摧毁航天器的轨道并破坏我们的通信系统,并导致电力波动。

  这完全取决于电离层如何对太阳作出反应,这就是为什么科学家希望更好地预测太阳活动如何影响高层大气。这就是GOLD的用武之地。从上面开始,该仪器将研究电离层的成分和温度,以响应太阳的行动。“这是GOLD任务的一半,”琼斯说。

  另一半是在地球上发生的事情:海啸,飓风,甚至地震都可以震动电离层,导致风向高度移动到地球上空。在ICON的帮助下,GOLD将研究这些重大事件如何改变高层大气。当ICON发射时,它将在距离地球表面约357英里的地方飞行,将其置于电离层的厚层。在那里,它将测量来自低海拔的风如何影响大气的上部。加州大学伯克利分校ICON首席研究员托马斯伊梅尔告诉The Verge,“理解鞋帮的关键很可能在于我们......从下面了解能量。”

  GOLD的卫星定于1月25日上升,一旦进入太空,探测器将需要几个月的时间才能进入最后的轨道。当它这样做时,ICON也将有希望推出。它将在今年上半年的某个时候在Orbital ATK制造的小型飞马火箭上升。这两个任务将共同完成一个独特的配对,有助于微调科学家的空间天气预报技能。“[他们]的建立是为了找到更好地预测空间环境的关键,”伊梅尔说。

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