欧洲计划发射一颗新的空间天气卫星，这将大大改进对太阳风暴如何影响地球的预报，这一计划令人兴奋。
欧洲航天局 (ESA) 希望在 2023 年左右将探测器送至太空中一个引力稳定的点，称为拉格朗日点 5 (L5)，在那里它可以提供独特的侧面视角，观察朝向地球的带电粒子流。其中最强的爆发，称为日冕物质抛射 (CME)，可以击毁导航和通信卫星，干扰飞机导航系统并破坏电网。
目前，探测器只能正面观察来袭的空间天气。侧面视角将使科学家能够更准确地测量爆发的速度。通过观察太阳表面旋转朝向地球，探测器可以预览太阳黑子（其中一些会产生日冕物质抛射），然后它们直接面对地球（请参阅 “停泊空间天气探测器”）。
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来源：《自然》，2017年1月18日，doi:10.1038/541271a
乌普萨拉瑞典空间物理研究所的空间等离子体物理学家赫尔曼·奥普根诺思说：“L5 任务将提供其他任务所没有的东西。”“我们很高兴它终于要开始了。”
欧洲部长们上个月在瑞士卢塞恩的一次会议上同意为这项耗资 4.5 亿欧元（4.78 亿美元）的任务的第一阶段设计提供 2000 万至 3000 万欧元的资金。这项空间天气任务将是欧空局首个以预报为目标，而不是纯科学为目标的任务。欧空局官员将在 2019 年的下次部长级会议上要求剩余的资金。
从技术上讲，欧空局尚未决定卫星是前往 L5 还是前往地球和太阳之间另一个引力稳定的点，称为 L1。德国达姆施塔特欧洲空间行动中心的安德烈亚斯·奥滕巴赫是欧空局空间态势感知计划的成员，他说，向 L1 发射一项新任务至关重要，但美国很可能在 2020 年代初这样做，这使得欧洲可以自由探索 L5 任务。
L1 已经有很多探测器，但其中一些正在老化，例如 20 年前的欧空局-美国宇航局联合太阳和太阳风观测站 (SOHO)。而其他探测器，如美国深空气候观测站 (DSCOVR)，则缺乏日冕仪——一种检测日冕物质抛射开始时所需的仪器，日冕物质抛射是最危险的空间天气形式。
美国宇航局的双胞胎 STEREO 卫星的数据表明，在 2008 年至 2010 年间，其中一颗卫星在绕太阳运行时经过了 L5，表明那里的永久飞行器应将日冕物质抛射撞击时间的不确定性从 10 小时缩短到 6 小时以内。英国迪德科特卢瑟福阿普尔顿实验室的空间天气物理学家、英国空间环境影响专家组主席迈克·哈普古德说。剖面图还可以让科学家看到单独的日冕物质抛射是否相互作用而形成更大的冲击波。
此外，L5 点将提供即将面向地球的旋转太阳表面的预览——这将有利于预报和太阳物理学。目前，来自 L1 的预报只能在等离子体球冲入太空后发出警报。由于等离子体速度高达每秒 3,000 公里，这意味着只有 15-17 小时的预警时间——远低于电网运营商表示他们需要 2-3 天的时间来为中断做准备的时间，欧空局在欧洲空间行动中心的空间天气团队负责人 Juha-Pekka Luntama 说。
从其在地球轨道上的偏移位置来看，L5 飞行器将比 L1 飞行器提前四到五天看到太阳的旋转表面。尽管科学家们还不能非常准确地预测太阳黑子何时爆发，但仅仅看到活跃区域的出现就可以让他们发出早期预警，即危险的空间天气事件更有可能发生，Luntama 说。
“这有点像美国的龙卷风警报——你无法确切知道它何时或在何处发生，但你可以发出警报，表明危险条件发生的可能性增加，”Luntamasays 说。Opgenoorth 补充说，结合 L1 数据，L5 飞行器将使科学家能够更长时间地跟踪太阳黑子，这应该有助于他们最终找出是什么导致了这些特征的爆发以及何时爆发。
自 1859 年以来，地球尚未遭受过极端的空间天气事件袭击，当时一次日冕物质抛射导致电报设备着火。2012 年发生了一次类似的事件，但它发生在太阳的另一侧，因此没有影响地球。Luntama 补充说，考虑到当今的基础设施，同等事件的影响将是巨大的。
他说：“我们很幸运，没有遭受过真正的大型事件的袭击。”“我们最终会被击中，问题是，‘什么时候？’”
本文经许可转载，并于首次发表于 2017 年 1 月 18 日。