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美国宇航局立体声使命10年的革命性太阳能观点

发布时间:2018-05-16 点击量:2

em十年前,双胞胎STEREO太空船加入了NASA太空船舰队,监测太阳及其对地球和太空的影响 - 他们提供了一种新颖独特的视角。 / em

10年前,即2006年10月25日,美国宇航局STEREO任务的双子飞船 - 太阳和地球关系观测台的简称 - 已经为我们提供了前所未有的太阳观,包括首次同时观看整个恒星。这种综合数据是理解太阳如何随着日冕物质抛射和高能粒子等事件而爆发的关键,以及这些事件如何在空间中移动,有时会影响地球和其他世界。

两个分别称为STEREO-A和STEREO-B的STEREO天文台分别从地球向相反的方向发射。利用来自月球和地球的引力辅助,立体声航天器加速到地球逃逸速度。 STEREO-A插入的轨道比地球稍小,因此速度更快。对于STEREO-B,发生了相反的情况:它被推入比地球稍大的轨道,以便它更慢地绕太阳转,落在地球后面。随着太空船慢慢远离地球和太阳之间的中心线 - 其他太阳望远镜所在的位置 - 他们透露越来越多关于我们最近恒星的新信息。

“STEREO让我们对太阳,太阳风和太阳活动有了更全面的了解,”美国宇航局戈达德太空飞行中心STEREO的副项目科学家Terry Kucera说。 “太阳远处的景观让我们记录更多的事件,并获得每个事件的更完整的照片。”

当通过太阳望远镜观察时,太阳表面可以看到以接近恒定的活动搅动,有时包括可能影响地球,其他世界和太空本身的较大的太阳爆发。我们称这些变化的条件为空间天气。在地球上,空间天气通常表现为极光,或者 - 在极端情况下 - 对卫星造成损害或对电网造成压力。

这张综合视图显示了2011年1月31日出现的太阳,并同时收看了NASA的STEREO航天器和美国宇航局的太阳动力学观测台的观点。这三种截然不同的观点使得科学家们能够一次捕捉到几乎整个太阳,只有一小部分数据缺口。

首要的STEREO任务是为了两年的行动而设计的,观察太阳及其周围的空间环境,此时宇宙飞船将从地球飞行45度(每个圆圈八分之一)。这种使命的设计是革命性的,因为我们对太阳和太空环境的观察以前仅限于从地球的角度来看。通过同时向我们提供不同的太阳观点,STEREO帮助科学家观察随着时间的推移发生的太阳爆发,并且让他们了解这些爆发如何向外传播的多个视角。两艘太空船彼此分离并离地球越远,我们就越了解太阳及其对太空的影响 - 包括记录中最强大太阳风暴之一的多点视角。

“STEREO在2012年7月拥有独特的强大CME视角,如果它是地球导向的,足以造成严重的中断,”Goddard的STEREO项目科学家Joe Gurman说。 “我们利用STEREO-A获得了正面的视野,带有STEREO-B的侧面视图以及地球轨道卫星的观测。”

然而,STEREO真正的意外收获是收集的数据量。这两款太空船运作良好近八年,产生了太阳事件数据的宝库。

“真正的科学不是来自一个事件,”古曼说。 “STEREO的最大优势是能够验证CME如何在太空中移动的模型。”

STEREO-A继续收集数据。然而,STEREO-B遇到了一个问题,当太空船接近一个称为上级连接的阶段时 - 太阳站在飞船和地球之间,阻止所有通信。在2014年10月的测试中,为了更好的连接准备,与STEREO-B的联系丢失了。经过近两年的时间,2016年8月21日,特派团运营商再次与STEREO-B联系,并从那时起间歇性地与其联系。这次接触揭示了关于太空船电池和充电状态的新信息,它在太空中的位置,速度和旋转 - 并且任务操作员继续尝试恢复。

“成功恢复的挑战很多,”位于马里兰州Laurel的约翰霍普金斯大学应用物理实验室的STEREO任务运营经理Dan Ossing表示。 “这是一个持续发展的增量过程,可能需要数月甚至数年时间。但是我们知道足够多的太空船已经存活下来,使这些恢复尝试值得。我们必须要有耐心。“

这部动画展示了2006年10月至2016年10月期间两颗STEREO飞船的轨道。由于双探头在太空中的独特地位,STEREO的使命为科学家们提供了前所未有的太阳视角,帮助我们了解我们的主星。

虽然STEREO-A由于出色的连接而沉默了将近四个月,但在接触重新建立之后,它返回了记录在太阳远端的数据,填补了太阳数据时间轴上的这一空白。 STEREO-A航天器现在正在充分运行,保持这一信息流。

Gurman说:“这些长期测量对于理解太阳是至关重要的。

STEREO是美国宇航局太阳能地面探测计划的第三项任务,由美国宇航局戈达德为美国宇航局科学任务局管理。它由约翰霍普金斯大学应用物理实验室在马里兰州劳雷尔建成。

资料来源:美国宇航局戈达德太空飞行中心Sarah Frazier