太阳对空间天气有何影响 NASA新任务将开展调查

太阳会喷发出大量高能粒子——太阳风,它能够在太空中构成一个动态辐射系统——空间气候。

据美国国度航空航天局(NASA)官网近日发布的动静,NASA确定了两项观测太阳勾当和空间气候的新使命,以推进我们对太阳及其若何影响地球附近空间气候的理解。

空间气候是一个全新的概念。太阳耀斑和日冕物质抛射等猛烈勾当,给地球磁层、电离层和中高层大气,卫星运转和平安,以及人类健康,带来严峻影响和风险,人们把这种由太阳勾当惹起的短时间标准的变化,称为空间气候。

相对于地面气候而言,空间气候发生在距离地面30公里以上。空间气候涉及的物理参数与大气气候有很大分歧。

在太阳系内,空间气候次要受太阳风的风速、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。空间气候系统可能会对人类的好处和福祉,例如宇航员的平安、无线电通信、GPS信号和地面上的公用电网等,发生深远的影响。我们越领会驱动空间气候及其与地球和月球系统彼此感化的要素,就能越多地减轻它的风险。

NASA总部科学使命理事会副主任托马斯 楚比兴说:“我们细心挑选了两项使命,不只由于它们本身能够进行良多高级科学研究,并且由于它们将与其他太阳物理学太空探测器一路,很好地推进NASA的使命,以庇护宇航员、太空手艺以及地球上的生命。这些使命将做大相关科学,但它们也很特殊,由于它们体型很小,这意味着我们能够将它们一路发射,并以单次发射的价钱开展更多研究。”

PUNCH:次要研究日冕“同一日冕和日光层偏光仪”(PUNCH)使命,将间接关心太阳的外部大气层——日冕以及它若何发生太阳风。PUNCH由4个手提箱大小的卫星构成,能够对太阳风进行成像和跟踪。

该航天器还将跟踪日冕物质抛射——大规模的太阳物质喷发,其能够驱动地球附近的大型空间气候事务,科学家能够通过这项使命更好地领会它们的演化并开辟预测此类迸发的新手艺。

PUNCH能在滤掉太阳强光后对太阳大气层布局进行阐发,及时成像,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)合作的“太阳轨道飞翔器”(Solar Orbiter)供给助力。

PUNCH项目担任人、西南研究所的克雷格 德弗雷斯特说,这些使命将对太阳若何驱动太空辐射进行深切研究。包罗发射成本在内,PUNCH的资金不跨越1.65亿美元。

TRACERS将观测地球磁场在北极附近若何与太阳磁场发生彼此感化。在一种被称为磁重联(磁力线“断开”再“从头毗连”)的物理过程,磁力线会发生猛烈变化,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。

磁重联驱动整个宇宙的能量事务,包罗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,从而驱动那里的空间气候。TRACERS将是第一个操纵两个航天器摸索这一过程、厘清这一过程若何在空间和时间上变化的使命。

TRACERS的奇特丈量将有助于庇护宇航员、成长空间手艺。该使命由爱荷华大学的卡耐基 科勒忒兹带领,因为相关卫星会以“搭便车”体例与PUNCH使命同时发射,因而除掉发射成本后,这项使命成本估计不跨越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戈达德太空飞翔核心的“摸索者项目办公室”办理。“摸索者项目”是汗青最长久的NASA持续打算,旨在供给屡次、低成本的太空拜候。

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