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NASA批准SunRISE CubeSat任务 以研究太阳风暴

据新浪新闻报道:美国宇航局(NASA)已批准一项新的CubeSat任务,以研究太阳产生的巨大太空天气风暴。计划于2023年7月1日之后发射的太阳无线电干涉仪太空实验(SunRISE)将使用六个烤箱大小的探测器编队,形成一个非常大的射电望远镜来监视太阳粒子风暴。太空天气听起来无害,但就像地球天气一样,可能非常危险。因为太阳本质上是一个巨大的聚变反应堆,需要经历高强度和低强度的活动,所以它发出的辐射和被大量耀斑刺穿的亚原子粒子流会导致太阳粒子风暴。

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疫情严重,欧空局的四大航天任务”待机”了

3月25日据网易科技报道:受新型冠状病毒蔓延影响,欧洲航天局(European Space Agency)计划减少可进入其德国主控中心的人数,旗下四项太空探测任务也均进行了“安全配置”。据欧洲航天局称,这些航天器上的仪器将被关闭,未来一段时间在太空中将“基本上处于无人值守”状态。

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太阳轨道飞行器过后欧空局将向太阳发射双Proba-3航天器

据澎湃新闻报道:在本周早些时候成功发射了太阳轨道器之后,欧洲航天局(ESA)计划用另一颗太阳探测器跟踪太阳。它正计划在2022年中之前向地球轨道发射一架双宇宙飞船Proba-3,以在可见光下捕获太阳的内部电晕,并以最高精度研究太阳与其周围环境之间的相互作用。

根据ESA的说法,Proba-3由两颗小型卫星组成,这些卫星将一起放置在地球的轨道上,在那里它们将完美对齐,从而在覆盖太阳的太空中投射出人造阴影。他们将在20小时的轨道中阻挡一次太阳6个小时。这将使他们能够对太阳的内部日冕成像,并获得黄巨星附近区域的近景。 继续阅读太阳轨道飞行器过后欧空局将向太阳发射双Proba-3航天器

人类将首次拍太阳两极照片 这将如何影响我们生活?

据网易新闻报道:美国东部时间2月9日晚间11时03分,2020年度奥斯卡金像奖颁奖典礼正在位于美国西海岸的加州洛杉矶进行。而远在东海岸的佛罗里达州,一枚宇宙神 5号火箭从卡纳维尔角空军基地的41号发射台拔地而起,将名为“太阳轨道飞行器”(Solar Orbiter)的航天器送入太空。

这是欧洲航天局(ESA)和美国国家航空航天局(NASA)合作的最新太阳探测项目,帮助科学家以前所未有的视角观测太阳,将为人类探测太阳拉开新的篇章。 继续阅读人类将首次拍太阳两极照片 这将如何影响我们生活?

欧美合作航天器跳出黄道面 首次直接观测太阳极地区域

据凤凰网报道:美国东部时间2月9日晚上11:03(北京时间2月10日12:03),由欧洲空间局制造、1800公斤重的“太阳轨道器”(Solar Orbiter)航天器,搭乘一枚阿特拉斯5火箭,从美国卡纳维拉尔角空军基地腾空而起。

图1:太阳轨道器从美国卡纳维拉尔角空军基地腾空而起

53分钟后,按照预定计划,太阳轨道器与火箭成功分离,这标志着火箭发射取得了成功。但对于太阳轨道器,这只是“万里长征迈出了第一步”。

图2:太阳轨道器靠近太阳之旅

还需要在太空中飞行逾5年时间,太阳轨道器才能首次“看到”太阳极地区域。12月26日,太阳轨道器将飞越金星,利用引力弹弓效应,借助金星加速,进入更靠近太阳的轨道;明年,它将再次借力金星和地球,使自己更靠近太阳——与太阳的距离比水星更近。

2025年2月18日,再次飞越金星将使太阳轨道器与黄道面倾角达到约17度,首次“看到”太阳极地区域。2029年6月飞越金星时,它与黄道面倾角将增加到33度。

在10年任务期内,太阳轨道器将围绕太阳飞行22圈。

不同寻常

这里我们先来了解一个概念:黄道面。不要想歪了,它跟“黄道吉日”不是亲戚,是正经的科学。对于黄道面,百度百科的解释是:地球绕太阳公转的轨道平面,与地球赤道面交角为23°26’。

图3:黄道面

与地球相似,太阳系中其他7个行星,围绕太阳公转的轨道基本上也在黄道面内,虽然有偏差,但相当小。不光是太阳系,其他任何恒星系也都是这样,这是由恒星生成规律决定的,跟“黄道吉日”没有半毛钱关系。

迄今为止,人类向太阳发射的航天器的运行轨道,也都在黄道面内。这就决定了它们的观测范围:太阳赤道及其两侧——从这一意义上来说跟在地球上观测没有本质的突破。

太阳轨道器的不同寻常之处就在于,它围绕太阳旋转的轨道不在黄道面内,实现对太阳极地区域的观察。

与我们熟悉的地球一样,太阳也是有两极的,但我们在地球上,以及以前发射的航天器难以直接观测到。这就是太阳轨道器的使命:对太阳极地区域进行观测。

科学家希望,太阳轨道器收集的数据和拍摄的图像,能回答有关太阳的一些未解之谜,其中之一是为什么太阳活动周期是11年?

11年之谜?

在谈到太阳轨道器的使命时,欧洲空间局该项目科学家丹尼尔·穆勒(DanielMüller)说,人类已经观察了太阳400年,发现太阳活动存在周期性,“但我们真心不知道它的周期为什么是11年,这肯定是有原因的”。

每隔约11年,太阳两极的磁场就会发生翻转。

在11年的周期中,太阳活动会经历所谓的“太阳极大期”和“太阳极小期”。“太阳极大期”期间,太阳黑子多;“太阳极小期”期间,黑子就少。

太阳黑子活跃时会对地球磁场产生影响。出现的磁暴现象会使指南针乱抖动,不能正确指示方向;无线通信也会受到严重阻碍,甚至中断一段时间,从而影响飞机、轮船和卫星的安全,甚至会造成电网中断。

数十年来,科学家一直在试图揭开太阳活动之谜,以为地磁暴的爆发做好准备,减少太阳活动对人类的不利影响。

通过观察太阳赤道及两侧附近区域,科学家对太阳磁场有了一定了解。对于太阳磁场翻转过程来说,极地区域是重要的组成部分,科学家希望对太阳极地区域进行直接观测,更好地对太阳磁场“号脉”。穆勒说,“我们希望能可靠地预测太空天气,但对太阳极地区域知之甚少。”

护身铠甲

图4:防热罩

在最靠近时,太阳轨道器与太阳的距离仅为4200万公里,它需要能防热、防辐射。从地球出发后,太阳轨道器需要穿越漆黑一片的太空,忍受低至零下300华氏度的极低温。

保护太阳轨道器不会被高温熔化的,是一块大小为10英尺 X 8英尺(3米 X 2.4米)、重量为324磅(147千克)的防热罩。防热罩可以耐970华氏度(521℃)的高温。

图5:防热罩可以耐逾521℃高温

防热罩由三层材料组成,最外面一层的材质是钛,能反射热量;中间是热绝缘材料,最里层是蜂巢结构的铝材质。防热罩厚度为15英寸(38厘米)。

防热罩还需要能防辐射,强烈的紫外线辐射,会使防热罩功能退化,失去保护太阳轨道器的作用,这就是防热罩涂有黑色磷酸钙涂层的原因。

太阳轨道器两侧还安装有散热器,为运行的仪器降温,确保它们能正常运行。

以上是太阳轨道器能耐高温的硬件,软件也是非常重要的。太阳轨道器与地球的距离超过8800万英里——相当于日地距离的95%——后,防热罩就必须正对着太阳,给太阳轨道器撑起一把“遮阳伞”。这意味着,地面控制中心必须精确控制其位置和倾斜角度。

搭载哪些科学仪器?

太阳轨道器搭载有10种科学仪器,它们由不同国家研制,有些观测太阳轨道器的环境,例如磁场和太阳风粒子,有些则负责对太阳拍照。

图6:太阳轨道器搭载的10种科学仪器

  • SWA(太阳风等离子分析仪):能够测量离子和电子的特性——其中包括密度、速度、温度。它还可以探测太阳风中的关键元素,例如碳、氮、氧、铁、硅、镁。
  • EPD(高能粒子探测仪):探测超高温、高能粒子的成分、时间和分布。
  • MAG(磁力计):以极高精度测量日球层磁场。
  • RPW(无线电和等离子波分析仪):利用诸多传感器/天线,以极高的时间分辨率测量电场和磁场。
  • PHI(偏振和日震成像仪):对光球层磁场、视线速度和可见光范围的连续强度,进行高分辨率和全面测量。
  • EUI(极紫外线成像仪):提供光球层之上的太阳大气层的图像序列,揭示太阳表面与日冕之间的联系。
  • SPICE(日冕环境光谱成像仪):拍摄极紫外线照片,揭示太阳日冕的等离子体性质。
  • STIX(X射线成像光谱仪望远镜):对太阳发出的4-150千电子伏特的X射线拍照。
  • METIS(日冕仪):同时对日冕的可见光、紫外光和极紫外光拍照。
  • SoloHI(太阳轨道器日光层成像仪):通过观察由太阳风电子散射的可见光,对太阳风中的准稳定流和瞬时扰动成像。

与帕克太阳探测器的天作之合

图7:与帕克太阳探测器合作对太阳进行探测

2018年,美国航空航天局发射了帕克太阳探测器,它的轨道更靠近太阳,是人类制造的有史以来速度最快的航天器。

帕克太阳探测器与太阳可以“亲近”到仅400万英里。相比之下,地球距离太阳9300万英里,太阳系最里圈的行星水星,距离太阳2900万英里。这意味着它需要更耐高温——约200万华氏度。

太阳轨道器与帕克太阳探测器在遥远太空的协作,能够发现太阳表面的一些现象。星期五,欧洲空间局科学主管冈瑟·哈辛格(Guenther Hasinger)在一次新闻发布会上说,“这真心是太空中一次完美、梦幻般的天作之合。”

太阳轨道器的“前辈”们

除太阳轨道器与帕克太阳探测器外,人类还发射过其他航天器对太阳进行探测。

图8:美国航空航天局发射的先进成分探测器

  1. 先进成分探测器:在地球和太阳之间监测太阳风的航天器,由美国航空航天局发射。
  2. Cluster:由欧洲空间局发射的4个航天器,在地球轨道上调查太阳风与地球磁场的相互作用。
  3. Hinode:对太阳磁场进行探测的日本航天器。
  4. 太阳过渡层成像光谱仪卫星:在地球轨道上运行的一台小型紫外线望远镜,由美国航空航天局发射,目的是研究太阳大气层底部热量和能量的运动。
  5. Proba-2:欧洲空间局低成本卫星上的两种仪器,负责对太阳进行观察。
  6. 日地关系天文台:由美国航空航天局发射的两个几乎完全相同的航天器,围绕太阳公转的轨道与地球相同,一个在地球前面,一个在地球后面。
  7. 太阳动力学观察卫星:美国航空航天局发射的一颗地球同步卫星,目的是研究太阳和太阳天气对地球的影响。
  8. 太阳和太阳风层探测器:由美国航空航天局和欧洲空间局联合发射的航天器,自1995年以来一直在对太阳拍照。
  9. 风:由美国航空航天局发射的航天器,目的是观察来自太阳的带电粒子气体。

奔向太阳 美欧太阳轨道飞行器发射升空

据威锋网报道:美国东部时间 2020 年 2 月 9 日,在两个小时内的宝贵发射窗口(晚上 11:03 打开),一个两吨重的航天器从卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)搭载 Atlas V 火箭发射升空,奔向太阳。这是太阳轨道飞行器 Solar Orbiter,由美国国家航空航天局(NASA)与欧洲航天局(ESA)合资打造,造价达数亿美元,该航天器旨在来到太阳两极,观察两极变化,用十年时来研究太阳奥秘。 继续阅读奔向太阳 美欧太阳轨道飞行器发射升空

欧洲航天局将发射太阳轨道探测器:或揭开太阳神秘面纱

据快科技报道:欧洲航天局将于本周日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射太阳轨道探测器。报道中指出,该飞行器是与美国宇航局联合开发的,预计将为科学家带前所未有的来有关太阳大气、风以及磁场的信息。同时,它还将首次获得一些恒星的未知极地的图像。

据悉,在经过金星和水星的飞行后,这颗探测器将达到245000公里/小时的最高速度,并在离太阳表面4200万英里的轨道上运行。该探测器上装有10台最先进的仪器,用来记录观测结果,科学家们希望这些观测数据能够为太阳风和耀斑的形成带来一些线索。 继续阅读欧洲航天局将发射太阳轨道探测器:或揭开太阳神秘面纱

欧洲航天局将发射太阳轨道探测器:或揭开太阳神秘面纱

据快科技报道:欧洲航天局将于本周日从佛罗里达州卡纳维拉尔角发射太阳轨道探测器。报道中指出,该飞行器是与美国宇航局联合开发的,预计将为科学家带前所未有的来有关太阳大气、风以及磁场的信息。同时,它还将首次获得一些恒星的未知极地的图像。 继续阅读欧洲航天局将发射太阳轨道探测器:或揭开太阳神秘面纱

欧空局和美国宇航局将于2月7日发射太阳轨道飞行器

据环球网报道:欧空局和美国宇航局准备合作一项新的太空任务,它们准备在2月7日发射太阳轨道飞行器。第一个发射窗口将是美国东部时间2月7日晚上11:15。这次发射将在卡纳维拉尔角进行,采用联合发射联盟的阿特拉斯五号火箭。一旦进入太空,太阳轨道飞行器将利用地球和金星的引力使自己脱离黄道平面。一旦进入正确的轨道,太阳轨道飞行器将首次提供太阳两极的图像。美国航天局说,在太阳轨道飞行器出现之前,所有的太阳测量仪器都在黄道平面内或非常接近黄道平面。 继续阅读欧空局和美国宇航局将于2月7日发射太阳轨道飞行器

美国宇航局和欧空局将于下月发射太阳轨道器 以研究太阳的两极

据环球网报道:美国宇航局(NASA)和欧空局(ESA)宣布,将合作发射一种名为太阳轨道器(Solar Orbiter )的新航天器,以研究太阳的两极。两个航天机构在周一宣布了这项任务,并解释说,该项目将包括捕捉太阳北极和南极的首张图像。假设一切按计划进行,太阳轨道飞行器将在下个月初从佛罗里达发射。 继续阅读美国宇航局和欧空局将于下月发射太阳轨道器 以研究太阳的两极