6個微衛星將組成一個巨大的空間望遠鏡承擔NASA的下次太陽探測任務

2021-02-25 星際航行

藝術家對太陽風暴將等離子體拋離太陽的描繪。

(Image: © NASA)

    想在太空中建造最大的射電望遠鏡嗎？這裡有一個更簡單的技術:設計六顆微衛星編隊飛行並協同工作。

    這正是美國NASA新的太陽射電幹涉儀太空實驗(SunRISE)任務採用的方法，該任務計劃在2023年7月前發射。「SunRISE」旨在幫助科學家理解太陽活動和地球周圍許多被稱為空間天氣的危險現象之間的複雜關係。此次任務選擇正值太陽天氣爆發期，同時強調應將空間氣象預測納入低地球軌道以外的載人航天任務中。

    美國NASA太陽物理部主任尼基·福克斯 （Nicky Fox）在一份聲明中說:「我們很高興能為我們的宇宙飛船艦隊增加一項新任務，幫助我們更好地了解太陽，以及我們的恆星如何影響行星間的空間環境。」。「我們越了解太陽是如何導致空間天氣事件爆發，就越能減輕它們對太空飛行器和太空人的影響。」

    科學家們已經觀察到太陽粒子爆發事件會向地球拋射能量和物質，他們也看到了這些事件對軌道衛星的影響，尤其是對通信和導航設施的影響。但是科學家們還沒有足夠好地理解太陽粒子爆發和空間天氣現象之間的本質聯繫，從而準確預測空間天氣。如果一切順利，耗資6300萬美元的SunRISE項目將有助於彌補這項不足。

一種奇怪的螺旋狀極光，由挪威的一架全天空攝像機拍攝到。

(Image: © Fred Sigernes/Kjell Henriksen Observatory, Longyearbyen, Norway/Joy Ng)

    組成這次任務的六架望遠鏡是為研究太陽粒子爆發時太陽發射的無線電波而特製的。具體來說，SunRISE將瞄準被稱為日冕物質拋射的爆發，這種爆發會將大量的等離子體(構成太陽的帶電粒子)拋向整個太陽系。

    這種烤麵包機大小的衛星將部署在大約6英裡(10公裡)的地方，在22000英裡(35000公裡)的高度繞地球運行。該軌道將使SunRISE保持在電離層之上，而電離層阻擋相關頻率的無線電波到達地球。

藝術家的一顆關於 SunRISE 微衛星的想像圖。

 (Image credit: NASA/JPL-Caltech)

    在那個高處，這組立方體衛星應該能夠監測到太陽磁場在空間的影響。他們還應該能夠收集科學家需要的數據，以了解日冕物質拋射的不同部分是如何顯著加速，以及哪些此類事件伴隨著輻射爆發，這是空間氣象預測的重要線索。

    「我們可以看到太陽耀斑開始，日冕物質開始從太陽拋射出來，但我們不知道它是否會產生高能粒子輻射，我們也不知道高能粒子輻射是否會到達地球，」密西根大學的空間科學家賈斯汀·卡斯帕（Justin Kasper）在一份聲明中說，他是此次任務的負責人。「一個原因是我們看不到正在加速的粒子。我們只是在他們到達飛船時看到他們，但這並不是什麼警告。」

    對於衛星來說這種情況僅僅是不利的，但是當涉及到人類冒險超越地球載人飛行安全時，這種情況是非常危險的，因此有動力去更好地理解太空天氣。

    卡斯帕說:「知道日冕物質拋射的哪一部分負責產生粒子輻射，將有助於我們理解加速是如何發生的。它們還可以成為一個獨特的預警系統，即可以判斷太陽活動的一個事件是否既會產生輻射，又如何向地球或航天太空人釋放輻射。」

（本文來自spacenews.com，翻譯by果然伶俐，耗時25min）

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