来自美国宇航局的风宇宙飞船20年的科学发现

风宇宙飞船在磁场前面的空间中已经花了大部分时间 - 磁性影像 - 围绕地球,观察由太阳风流动的恒定颗粒流。

20年后,美国宇航局的风宇宙飞船仍然强大,帮助科学家了解自助近地球空间的力量。

2014年底标志着一个名为Wind的美国宇航局任务的二十年数据。风 - 以及17个其他任务 - 是一个被称为Heliophysics Systems天文台的部分的一部分,这是一个致力于了解太阳和其巨大爆炸如何影响地球,行星及以后的船队。

Wind于1994年11月1日推出,目的是从太阳叫太阳风中的恒定颗粒流。粒子观测每3秒一次,每秒每秒11个磁测量,风测量仍然是 - 仍然是任何近地宇宙飞船的最高的Cadence太阳风观测。

在太空超过20年期间,风在地球周围的各种斑点上占据了位置,以帮助确定近地球空间如何与来自太阳的进入能量和颗粒相互作用。评估构成太阳风的带电粒子的复杂变化不能从空间的单点完成。这就是试图了解华盛顿特区的单个系列站的整个地球的天气系统,风也是游戏改变理念的一部分:启动几个任务在串联中工作,了解地球周围的动态磁层如何对其作出反应太阳。坐在地球和太阳之间的点,风是先锋,观察太阳风。

“我们有一个相当简单的原始目标,”Nasa戈达德太空飞行中心的风险设计科学家Adam Szabo表示,马里兰州Greenbelt的Price Scient Centre。“数字一个问题是要了解太阳风如何在磁层中驾驶变化。”

名为全球地球空间科学(GGS)竞选的原来的Flotilla是由极地航天器观察地球磁层的高纬度,赤道-S制作赤道磁体测量,以及日本地理船巡逻细长的磁靶 - 长带磁层的长带地球后面,远离太阳。原始GGS计划与额外的任务迅速扩展,以形成国际太阳能地面计划或ISTP。

凭借其任务来观看前线,风被送入轨道,绕着拉格朗日点,这一点,从太阳和地球上经历了平衡的重力。风在第一个Langrangian点(L1)周围的椭圆轨道上居住,躺在地球和阳光下,距离地球有约932,000英里。虽然几个卫星已经在类似的轨道上,但是风只是轨道L1的第二个航天器。

1997年,另一个太阳风监控器加入了L1邻域。先进的组成探险家或ACE设计用于测量传入太阳风的性质,并为科学家提供更大,更强烈地从太阳爆发的通知,如冠状大规模喷射,或CMES。在他们最糟糕的情况下,CMES可以如此严重压缩磁性层,即卫星突然发现自己在这种保护泡外,暴露于苛刻的太阳辐射。压缩还可以在磁层中截取振动,这可以在地球上的电网中诱导电网。

美国国家航空航天局决定利用两个航天器通过将风移动到第二个拉格朗日点(L2),从太阳的地球的另一边的一个点。L2为磁帆,距离月球距离的410万英里。到月球的四倍。从这个新的位置,风能够从磁跑船更深的情况下提供比任何其他任务所做的更多信息。

在一起,王牌和风透明了更多的太阳风的奥秘,帮助回答问题,如一方的观察结果与另一方发生的事情相关联?是否有任何特殊的发生在长距离长远时保持连贯,或者他们被移动时变化了吗?

在此时间框架中,ISTP任务有助于科学家更多地了解磁影层中事件的大小。在90,000英里的距离下,观察到的一个卫星可能与来自另一个的测量值相关。这意味着知道一个卫星锯可能用于预测磁层中其他地方可能看到的东西,只要它距离不到90,000英里。然而,在更远的距离下,任何给定的能量或通过磁层移动的颗粒都变得太多了才能预测。

从2000 - 2003年,风吹过各种位置,包括距离地球150万英里的一侧,距离地球有150万英里,以及磁跑的返程。2004年,昆被永久返回L1点。

“在L1的职位上,风神目睹了太阳风中旅行的不同类型的电磁波的少数目的,”戈达德的众议员副工程科学家Lynn Wilson说。“在粒子可以在击中另一个粒子之前旅行1亿英里的空间中,这些波根本不能与声音或水波的方式相同,推动材料。它已经开辟了全部研究,试图了解这些意外的属性。“

风继续与其他航天器合作 - 甚至希望未来。2018年,美国宇航局将推出一个名为Solar Probe Plus的新任务,将在380万英里的阳光下,探索太阳风附近的太阳风中发生了什么。一个大神秘是一种保护太阳风加热的问题。有人会认为太阳风会冷却,因为它扩大并远离太阳漫步,但它仍然比预期更热。风中的一些内在活动必须继续产生热量。已知磁性重新连接 - 其中磁能转化为热量和颗粒加速的过程 - 是该过程的一部分。同步与此努力,风已经搜索了较近家庭的磁重新连接的签名。

“我们的问题是磁性重新连接是否可能发生在低密度太阳风中,在那里,在太阳的气氛中,事情并不像太阳的大气一样动态,”Szabo说。“风发现重新连接的签名,但它们并不像发生越来越靠太阳的暴力反应。这些是微妙的,更低的能量事件,并且签名是薄的颗粒流加速向外,我们呼叫重新连接喷射。“

这些喷气机持续到这段短暂的时间内,风中的3秒数据收集几乎没有足够的速度来捕获它们 - 一个例子是如何在发布后20年才能发光的风的高点测量仍然发光,以及其使命如何继续提供重要信息科学家的数据。

尽管有五年的计划任务,但风在充满希望的希望持续时间。风力有足够的燃料将其保持在L1至2074左右的轨道,并且每次都努力降低其仪器的压力,以保持他们的长寿。

图像:美国宇航局

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