NASA选出两项太阳物理学任务进行概念研究

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美国宇航局选择机会号太阳物理学任务进行空间科学研究和技术演示

美国宇航局选择了两项新的科学提案,来进行为期9个月的概念研究。这可以加深我们对太空中的粒子和能量(图片显示的是太阳风从太阳处吹来)如何影响太空基本性质的理解。2024年10月,美国宇航局即将推出的星际测绘将与加速探测器一起发射。

美国宇航局选定了两个小型卫星任务,分别是对地球最外层大气的研究和太阳帆航天飞行测试任务,计划在2025年与该机构的星际测绘和加速探测器(IMAP)共享太空之旅。

动态外逸层(GLIDE)和太阳巡洋舰的全球莱曼-阿尔法成像仪任务被选为“机遇号”的太阳地面探测器(STP)任务。GLIDE将帮助研究人员了解地球大气层的上层(外逸层)接触太空的地方。太阳巡洋舰展示了太阳能光子在太空中的推进作用。

2025年,IMAP将发射到第一个拉格朗日平衡点(L1),距离太阳约100万英里,这将是NASA新政策的一个探路者。根据这项政策,该机构的科学任务理事会(SMD)将计划利用发射能力较强的优势,为小型卫星提供更多进入太空的机会。IMAP将帮助研究人员更好地了解星际边界区域,那里的太阳风和转移到太阳系边缘的太阳磁场会与星系物质、星系磁场发生碰撞。

把重点放在小型卫星和技术演示上有助于证明这些小型任务的能力,并将它们与现有的发射任务结合起来,为了解太阳系和发展创新技术能力提供更多途径。

“关于太阳对行星际空间和地球周围地区影响的研究在过去的十年中取得了巨大的进展,”美国宇航局华盛顿总部的科学副局长托马斯·祖布臣说。“我相信,未来十年会有更多的新发现和历史性的技术创新。”

为了更好地理解空间的基本性质和空间与地球环境之间的相互作用,科学家们从众多建议中进行了科学的选择。作为被选中的科学任务,GLIDE将通过追踪氢发射的远紫外光来研究地球外逸层的变化。外逸层是地球大气中接触太空的外层区域——原子可以在这个区域逃离地球。观测外逸层的结构需要一台望远镜,外逸层位于大气层的外围,几乎可以延伸到月球。IMAP发射轨道到达内拉格朗日点,即地球-太阳系统中可以看到太阳的全景的点,将为GLIDE提供良好视角,非常适合持续观测外逸层及其变化对太阳风暴干扰的反应。

GLIDE将填补观测的空白,因为之前只有少数类似的紫外光图像是由外逸层拍摄的。该任务将以很快的速度收集观测数据来观察整个外大气层,确保获得全面的数据。了解地球外逸层对上方太阳或下方大气影响的反应方式,将为我们提供更好的预测方法,并最终减轻太空天气对太空无线电通信的干扰。

GLIDE的首席研究员是伊利诺伊大学香槟分校的劳拉·沃尔德罗普。观测预算为7500万美元。

太阳能巡洋舰被选为技术示范任务。它是由一个近18000平方英尺(近1,700平方米)的太阳帆组成的,将利用太阳辐射作为推进系统的能力。这样一个系统可以提供进入新轨道的机会,从而实现高价值的科学研究,包括从深空、黄道平面外以及在地磁尾静止轨道上进行的小型卫星观测。太阳能巡洋舰将演示一个这样的轨道:航天器保持沿地球-太阳线运作,比L1更接近太阳。空间气象科学家们希望通过将监测航天器靠近太阳,获得更多关于太阳风暴向地球袭来的预警。

莱斯·约翰逊是位于阿拉巴马州亨茨维尔的美国宇航局马歇尔太空飞行中心的首席研究员。太阳能巡洋舰的调查预算为6500万美元。

机遇号的第二个STP科学任务,即日层莱曼α (SIHLA)的空间/光谱成像,也得到了资助,以便根据预算作出最终决定。SIHLA将使用创新技术来绘制整个天空,以确定日球层(太阳磁场影响的区域)和星际介质(太阳风顶的边界)之间边界的形状和潜在机制。

NASA华盛顿总部的太阳物理学部门主任尼基·福克斯说:“一起发射几个任务有助于我们在降低成本的同时将科学研究最大化。我们正在扩大研究太阳和太空天气的强大舰队的范围和组成,这两个新选择将有助于进入我们需要了解更多的领域。”

从IMAP任务制定开始,SMD就计划在该机构的倡议下将二级航天器一起发射,通过一次发射多个任务来削减成本。这次发射还将包括美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的空间天气后续任务,这将扩大该机构的空间天气预报。

“通过使用小型卫星和技术演示实验任务来扩展我们的能力和知识,使我们能够做和尝试更多的事情,”佩格·卢斯说,他是位于华盛顿的NASA总部太阳物理学部门的副主任。“我们的太阳最近向我们抛出了很多有趣的问题,我们正在利用各种途径研究太空天气以及它对我们的星球和太阳系的影响。”

这些任务的资金来自太阳物理学日地探测项目,该项目由美国宇航局戈达德太空飞行中心管理。

作者: nasa

FY: 董美慧

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