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欧空局正在考虑一项对太阳风暴发出预警的任务

太阳并不完全是平静的，尽管在我们用肉眼偷看的瞬间，它看起来依然很平静。事实上，太阳是一个充满活力的混沌体，喷射太阳风和辐射，并喷发大片的等离子体。我们赖以生活的技术发达的社会离太阳的活动很近，对于我们来说这是一个挑战。

大多数时候，太阳只是让地球升温。但是，有时候太阳的喷发会导致太阳风暴袭击地球。在我们电气化和交流全球化的世界里，这些太阳风暴会造成很大的破环。据欧洲航天局（ESA）称，仅仅欧洲就可能遭到数十亿欧元的损失。我们可以采取一些方法来保护我们的电网，通信系统和其他基础设备免受太阳造成的地磁风暴的影响。但是，我们需要知道什么时候这一天会来。

足够强大的太阳风可以压缩地球的磁层，并且能使太阳发出的线型或其它结构的物质、磁力变得具有破坏性。著作权：尼古拉·赛格南科博士，USRA,NASA,GSFC共有版权。

如果我们想准测预测太阳风暴，我们必须观察太阳风暴的源头：太阳。尽管我们从地球上可以看到太阳，但保护我们不受太阳风伤害的地磁场同时也会影响我们对太阳的观察。大气层遮挡了太阳发出的X射线（尤其是紫外线和伽马射线），也让我们无法轻易的仔细观察太阳。

如果想要了解太阳的活动及逼近的太阳风暴，仅仅依靠地面观察是不够的，我们还需要位于地球磁层和大气层之间的卫星的帮助。但是卫星仅作现场测量，并不会做出任何的预测。ESA正在规划一个项目，这个项目可以帮我们更好的对有威胁的太阳风进行预警。为了取得更好的效果，这个项目需要在远离地球磁层的太空中进行。这个项目被命名为拉格朗日项目，目前，ESA正在考虑使用两个飞行器，一个放置在拉格朗日点1，另一个放置在拉格朗日点5。

地球和太阳之间的拉格朗日点（不按比例）

按计划，一个飞行器将放在拉格朗日点1（太阳的正面），另一个将放在拉格朗日点5来获取重要的侧面视角。（拉格朗日点2所示的飞行器是NASA的微波探测器）

拉格朗日点是太空中的特殊点，在这个点地球和太阳的引力互相平衡，飞行器也因此能够以最小的能耗在此处长期停留。拉格朗日点1和拉格朗日点2已经部署了众多飞行器，以后数量会更多。

太阳有时会爆发并通过日冕物质抛射放射出大量携带磁力线的球状材料。绝大多数球状材料不会飞临地球，但偶尔有一个会落到地球上。当太阳的短暂爆发压制地球的磁层时，降临地球的球状材料就会引起地磁暴。

但是这些风暴并不是凭空冒出来的，它们来自太阳上能观察到的事件。太阳有一个11年的周期，在这个周期中会发生最强烈的太阳活动——以及发生太阳风暴的可能性——，被称为太阳活动峰年。在太阳活动峰年中，最大的太阳风暴来自日冕物质抛射（CMEs）。在这11年中的其他时间，共转流相互作用带（CIRs）也会产生太阳风暴。

发生巨大日冕物质抛射的太阳

但是不论发生原因，它们都来自太阳，而且更精确地预测它们对所有人都有好处。这对航空器能共同工作来监测太阳。L1在太阳风中，处于一个上游位置。L1的观测能告诉我们朝向地球的空间气象。L5的位置为我们提供了一种关于日冕物质抛射的侧面视角，并且那还考虑到对日冕物质抛射速度和方向的更好的观测。它们共同工作的话，提供的信息意味着更好的预测。

“观测快速变化的太阳的最佳方式之一，是在轻微偏离和太阳直线方向的位置上放置一个专用航天器，这样它能在太阳转到我们视线内之前观测太阳的侧面。”Juha-Pekka Luntama这样说，他在德国德姆施塔特的欧空局任务控制中心负责空间气象。L1航天器能测量飞向地球的风暴的实际物质，并且能采样测量它的速度、密度、温度和压力。

它还能测量星际磁场（IMF）的强度和方向，它是被太阳风推向太空的太阳磁场的一部分。L1的位置还让航天器观察太阳圆面和日冕，并测量来自太阳的高能粒子。

有效势的等高线图归因于旋转参照系中的重力、离心力系统。箭头表明5个拉格朗日点附近的能量梯度值——靠近或远离他们。反常识地，L4，L5点是力的两个重要的点，在这两点上，力会平衡。L5点的位置在地球后面60度，因为它围绕太阳公转。L5点处航天器将从侧面观察物体，并观测到太阳面向地球的侧面。该处航天器还能够观测等离子云与地球间的传播和发射。

Juha-Pekka在一份新闻报道上说，L5点位置是未来欧洲航天局太空天气任务的绝佳地点，因为它可以提前观测到太阳上将发生的情况。L5点处的航天器将提供关键数据，帮助我们发现到达地球的喷出物，提前预测喷出物到达地球的时间，并提供太阳活动区域旋转进入视野的预测。对于这样的任务，需要两艘不完全相同的航天器配备不同的仪器才能完成相应任务。这些仪器包括磁图仪、日冕仪、日球成像仪、磁力仪、光谱仪、等离子体分析仪等。

拉格朗日点上的任务将成为太空和地球观测设施网络的一部分，致力于预测太空风暴。它们共同组成了ESA的空间天气(SWE)网络。欧洲航天局还在一份声明中表示，一次极端太空天气事件可能导致高达150亿欧元(162亿美元)的损失。有了预警，电网运营商将能够为风暴做准备，减少损失，并确保对医院等关键设施的电力供应只有最低限度的中断。卫星运营商也将受益。完成这样的任务正处于概念设计阶段。来自欧洲工业和科学协会的空间气象和仪器设计专家正在从事这项工作。欧洲航天局表示，他们将在大约18个月内设计完成。

参考资料

1.Wikipedia百科全书

2.天文学名词

3.时影，程思源，我的银灰色少年，尚，绿色系-universetoday

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