想要建造在太空飞行的最大的射电望远镜吗?这里有一个更简单的技术:设计六个 微型卫星 编队飞行并协同工作。
这就是 NASA 新的太阳射电干涉仪空间实验 (SunRISE) 任务的方法,该任务计划最早于 2023 年 7 月发射。SunRISE 旨在帮助科学家理解太阳活动与地球周围一系列被称为空间天气的危险现象之间的复杂关系。该任务的选择正值 太阳科学蓬勃发展 之际,并且强调将空间天气预报纳入到地球低轨道以外的载人航天飞行计划中的任务。
“我们非常高兴为我们的航天器队伍增加一项新任务,这有助于我们更好地了解太阳,以及我们的恒星如何影响行星之间的空间环境,”NASA 太阳物理部门主管尼基·福克斯在 一份 NASA 声明中说。“我们越了解太阳如何爆发空间天气事件,我们就越能减轻这些事件对航天器和宇航员的影响。”
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科学家们已经观察到太阳在爆发时将能量和物质抛向地球,他们也看到了此类事件可能对轨道卫星产生的影响,尤其是在通信和导航仪器方面。但是,科学家们尚未充分了解太阳爆发与 空间天气现象 之间联系的细节,以至于可以预测空间天气。
如果一切顺利,耗资 6300 万美元的 SunRISE 任务应该有助于弥合这一差距。
构成该任务的六个望远镜是专门用于研究太阳在太阳粒子爆发期间喷射出的无线电波。特别是,SunRISE 将针对被称为 日冕物质抛射 的爆发,这种爆发可以将大量的等离子体(构成太阳的带电粒子汤)抛射到整个太阳系。
烤面包机大小的卫星将散布在大约 6 英里(10 公里)的范围内,以 22,000 英里(35,000 公里)的高度绕地球运行。该轨道将使 SunRISE 远高于 电离层,电离层会阻止相关频率的无线电波到达地球。
从那个高度,立方体卫星群应该能够绘制出 太阳磁场 在太空中的影响。它们还应该能够收集科学家所需的数据,以了解日冕物质抛射的不同部分如何急剧加速,以及哪些此类事件伴随着辐射爆发,这些都是空间天气预报的关键线索。
“我们可以看到太阳耀斑开始,以及日冕物质抛射开始从太阳升起,但我们不知道它是否会产生高能粒子辐射,我们也不知道高能粒子辐射是否会到达地球,”密歇根大学的空间科学家、该任务负责人贾斯汀·卡斯珀在 一份大学声明中说。“其中一个原因是我们看不到粒子正在加速。我们只是在它们到达航天器时才看到它们,这算不上什么预警。”
当涉及到卫星时,这种情况是不方便的,但当涉及到人类冒险离开地球的安全范围时,就 非常危险 了,因此有必要更好地了解空间天气。
卡斯珀说:“了解日冕物质抛射的哪个部分负责产生粒子辐射将有助于我们理解加速是如何发生的。” “这也可能产生一个独特的预警系统,用于判断事件是否会产生辐射并将辐射释放到地球或航天宇航员的方向。”
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