NASA 的下一個太陽任務將使用六個航天器組成一個巨大的望遠鏡

SunRISE 任務計劃最早於 2023 年 7 月發射,將研究太陽風暴的起源

藝術家描繪的太陽粒子風暴將等離子體從太陽拋射出來。

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想要建造在太空飛行的最大的射電望遠鏡嗎?這裡有一個更簡單的技術:設計六個 微型衛星 編隊飛行並協同工作。

這就是 NASA 新的太陽射電干涉儀空間實驗 (SunRISE) 任務的方法,該任務計劃最早於 2023 年 7 月發射。SunRISE 旨在幫助科學家理解太陽活動與地球周圍一系列被稱為空間天氣的危險現象之間的複雜關係。該任務的選擇正值 太陽科學蓬勃發展 之際,並且強調將空間天氣預報納入到地球低軌道以外的載人航天飛行計劃中的任務。

“我們非常高興為我們的航天器隊伍增加一項新任務,這有助於我們更好地瞭解太陽,以及我們的恆星如何影響行星之間的空間環境,”NASA 太陽物理部門主管尼基·福克斯在  一份 NASA 宣告中說。“我們越瞭解太陽如何爆發空間天氣事件,我們就越能減輕這些事件對航天器和宇航員的影響。”


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科學家們已經觀察到太陽在爆發時將能量和物質拋向地球,他們也看到了此類事件可能對軌道衛星產生的影響,尤其是在通訊和導航儀器方面。但是,科學家們尚未充分了解太陽爆發與 空間天氣現象 之間聯絡的細節,以至於可以預測空間天氣。

如果一切順利,耗資 6300 萬美元的 SunRISE 任務應該有助於彌合這一差距。 

構成該任務的六個望遠鏡是專門用於研究太陽在太陽粒子爆發期間噴射出的無線電波。特別是,SunRISE 將針對被稱為 日冕物質拋射 的爆發,這種爆發可以將大量的等離子體(構成太陽的帶電粒子湯)拋射到整個太陽系。

烤麵包機大小的衛星將散佈在大約 6 英里(10 公里)的範圍內,以 22,000 英里(35,000 公里)的高度繞地球執行。該軌道將使 SunRISE 遠高於 電離層,電離層會阻止相關頻率的無線電波到達地球。  

從那個高度,立方體衛星群應該能夠繪製出 太陽磁場 在太空中的影響。它們還應該能夠收集科學家所需的資料,以瞭解日冕物質拋射的不同部分如何急劇加速,以及哪些此類事件伴隨著輻射爆發,這些都是空間天氣預報的關鍵線索。

“我們可以看到太陽耀斑開始,以及日冕物質拋射開始從太陽昇起,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,”密歇根大學的空間科學家、該任務負責人賈斯汀·卡斯珀在  一份大學宣告中說。“其中一個原因是我們看不到粒子正在加速。我們只是在它們到達航天器時才看到它們,這算不上什麼預警。”

當涉及到衛星時,這種情況是不方便的,但當涉及到人類冒險離開地球的安全範圍時,就 非常危險 了,因此有必要更好地瞭解空間天氣。

卡斯珀說:“瞭解日冕物質拋射的哪個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。” “這也可能產生一個獨特的預警系統,用於判斷事件是否會產生輻射並將輻射釋放到地球或航天宇航員的方向。”

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Meghan Bartels is a science journalist based in New York City. She joined 大眾科學 in 2023 and is now a senior news reporter there. Previously, she spent more than four years as a writer and editor at Space.com, as well as nearly a year as a science reporter at Newsweek, where she focused on space and Earth science. Her writing has also appeared in Audubon, Nautilus, Astronomy and Smithsonian, among other publications. She attended Georgetown University and earned a master’s degree in journalism at New York University’s Science, Health and Environmental Reporting Program.

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