NASA发射新卫星研究太阳风与地球的关系

北极光吸引了无数星空观察者的目光,然而,造成这华丽天文景象的太阳大气中带电粒子,也有可能对地球的电力和通信系统造成损害与破坏。

地球的磁层保护着地球,抵御来自太阳的颗粒不断轰击,这种现象被称为太阳风。磁场屏障通常能够防止这些危险粒子损害我们的技术基础设施。然而,在南北极上方存在一些薄弱区域,称为极口。这些区域可以视作太阳风进入大气的前门或漏斗。

当太阳的粒子进入这一漏斗时,地球与太阳的磁场可能会相互接触并重新排列,这一过程被科学家称为磁重连。如果这种情况发生,就会释放出强大的能量,有时相当于美国一天所消耗的全部电力。这些事件不仅可能引发绚丽的极光,在极端情况下,还可能导致卫星失灵和电网瘫痪。最近,太阳活动特别频繁,正值其11年太阳周期的高峰期。

为了更好地理解磁重连过程及其对地球的影响,NASA计划于周二下午2:13(东部时间)在加州范登堡太空基地通过SpaceX猎鹰9号火箭发射一对研究卫星。

TRACERS任务,即双星重连与极口电动力学侦察卫星,将包括两颗在低地球轨道紧密编队飞行的航天器,速度超过每小时16000英里。一颗卫星将在另一颗卫星后方追随,仅相隔10到120秒,这使得研究人员能够实时捕捉到太空天气活动的变化。爱荷华大学的教授、TRACERS的首席研究员David Miles在一次任务新闻发布会上解释说:“我们有两颗航天器,这正是TRACERS的新颖之处。”

“这给我们提供了两个紧密间隔的测量数据,让我们能够分辨:某样东西是加速还是减速?它是在移动还是静止?是打开还是关闭?”他补充道。

每颗卫星都携带一套仪器和工具,用于测量太阳的高温电离气体如何影响地球的磁层。

“我们通过TRACERS获得的知识对理解及最终预测太阳如何影响地球及其空间和地面资产至关重要,无论是GPS、通信信号、电力网络,还是在太空中工作的宇航员。这将帮助我们保障地球上生活的安全,同时也将继续推动安全的太空探索。”NASA的日地物理学主任Joe Westlake如是说。

此次任务是在日益关注太空天气危害的背景下进行的,可能会导致太阳风暴破坏通信系统、降低GPS精度和损坏地球上的电力基础设施。过去,太阳风暴曾导致电力黑outs、卫星毁坏以及GPS导航系统的干扰。

“理解我们的太阳及其产生的太空天气,对我们在地球上的生活至关重要。地球上每一个人及几乎所有与太空探索和人类需求相关的系统,都会受到太空天气的影响,”Westlake强调。

这项任务是NASA的小型探索者计划的一部分,计划持续一年,但NASA表示可能会在最初的12个月后继续运营。

图片源于:abcnews