一項新任務將嘗試繪製環繞地球的神秘環形電流圖,以便研究人員能夠更好地保護衛星和電力基礎設施免受太空帶電粒子的影響。
的 美國太空總署 這項名為 STORIE(風暴時間 O+ 環形電流成像演化)的任務將嘗試找到有關這種「環形電流」的更多細節,這種「環形電流」將帶電粒子捕獲在地球周圍的甜甜圈形狀中。這項指控也旨在回答一個大問題:這些粒子從何而來 太陽或來自 地球?
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故事將飛向 國際太空站 (國際太空站)5 月 12 日 太空探索科技公司第 34 次商業補給服務 (CRS) 任務。 NASA 將加入 太空軍 作為國防部 (DOD) 太空測試計劃的一部分,讓儀器在休士頓 11 號有效載荷 (STP-H11) 飛行。
一般來說,太空測試任務 – 在各種太空船中飛行 自1966年以來 – 打算為國防部進行研究和開發,包括在國際太空站上。其中一系列太空站任務是 女士 (國際太空站實驗材料)根據空軍研究實驗室的說法,該研究著眼於「太空天氣暴露對太空船材料的影響」。目標是未來更好地設計太空船以承受輻射和極端溫度。
在 STORIE 和休士頓 11 號有效載荷的其餘部分被機器人組裝到國際太空站主體後,任務將尋找環電流中這些神秘帶電粒子的來源。
我們的太陽是一顆活躍的恆星。恆定的帶電粒子流以以下形式離開我們的太陽 太陽風而密集的粒子簇可能會在與太陽活動頻繁(例如耀斑)相關的日冕物質拋射過程中爆炸。
美國國家航空暨太空總署 (NASA) 有一組太空船對我們當地的恆星進行檢查,以了解更多信息,因為預測可以幫助太空船操作員保護衛星,並幫助美國國家海洋和大氣管理局 (NOAA) 等太空天氣監測組織更好地向公眾通報潛在的影響。太陽失去的電力可能會燒毀衛星、電線和我們依賴的其他基礎設施。
但斯托里特別擔心環流中的氧氣,因為這顯示這些粒子不是來自太陽,而是來自地球。 「當你看到氧氣時,它來自大氣層。你從太陽風中得到的很少,」格洛弗說。
因此,如果 STORIE 在環流中顯示出大量氧氣,則表示甜甜圈主要來自地球大氣層,而不是太陽。
混沌中立
STORIE 科學家計劃追蹤帶正電的粒子被困在甜甜圈中後會發生什麼。有些粒子透過「竊取」在地球大氣中循環的電子(帶負電的粒子)而從甜甜圈中流出。
由於正電荷加上負電荷會產生中性電荷,因此轉化後的顆粒在離開麵包時不再攜帶任何電流。格洛瑟說:“一旦這些帶電粒子變成中性,它們就不再受到地球磁場的影響,也不再被捕獲。” “它們可以向任何方向飛行。”
STORIE 將追蹤中性粒子(也稱為高能中性原子或 ENA)來估計它們的速度和方向,特別是專注於尋找氧原子以了解環起源的歷史。但調查人員還有其他一些目標:
- 了解太陽風暴期間粒子流如何扭曲,包括「滾筒」的大小、形狀和電力強度如何變化;
- 耳機中流動的電流會發生什麼變化,包括它對管道、電力線甚至衛星表面的潛在影響;
- 噴射機如何比預期更快擊落衛星:「當環形噴射機中的能量增加時,部分能量會轉移到高層大氣,導致其升溫、膨脹並對衛星產生更多阻力,」美國太空總署官員指出。
先前的任務已經研究了高能中性原子,但卻不那麼全面。美國太空總署的太空船被稱為 影像 和 雙子座 從上到下觀察電流,但很難偵測到環中心附近(地球反射阻礙的地方)和赤道處(由於視角)的電流。同時,先前的火箭任務從環流內部檢查了 ENA,但每次只檢查一小部分幾分鐘。
相反,如果 STORIE 按計畫進行,該任務將每 90 分鐘繞地球一圈,從各個方向觀察環流。美國太空總署表示,這項工作「將幫助我們更好地了解地球如何應對太陽風暴,改善太空天氣預報,並幫助減輕太空天氣預報對人類所依賴的技術的影響」。










