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太阳轨道飞行器在开始它的主要科学任务之前返回地球

天文学与空间 2022-09-11 00:01:13

由欧洲航天局拍摄 太阳轨道飞行器最危险的飞越

信贷:欧洲航天局 在开始探索太阳及其与“太空天气”的联系的主要科学任务之前,太阳轨道飞行器正返回地球进行飞越

“在飞越期间,太阳轨道飞行器必须穿过我们星球周围的空间碎片云,这使得这一机动成为迄今为止科学任务中最危险的飞越

导航风险 太阳轨道飞行器飞越地球发生在11月27日

在那一天的格林威治时间04:30(欧洲中部时间05:30),飞船将在最近的接近点,就在北非和加那利群岛上方460公里处

这几乎和国际空间站的轨道一样近

这种机动对于降低航天器的能量并为其下一次近距离通过太阳做好准备是至关重要的,但它也有风险

航天器必须穿过两个轨道区域,每个区域都有空间碎片

第一个是36 000公里处的地球静止卫星环,第二个是大约400公里处的低地球轨道集合

因此,发生碰撞的风险很小

太阳轨道飞行器的操作团队正在非常密切地监控这一情况,如果航天器看起来有任何危险,他们将改变其轨道

地球科学机遇 从好的方面来看,飞越提供了一个研究地球磁场的独特机会

这是一个非常令人感兴趣的话题,因为磁场是我们大气与太阳风的界面,太阳风是太阳发出的粒子的持续“风”

太阳风中的粒子不仅可以穿透磁场,在我们的天空中激发极光,而且我们大气层中的原子也可能消失在太空中

太阳轨道飞行器的地球飞越

信贷:欧洲航天局 欧空局的两项任务正在研究这些相互作用的细节:集群的四颗卫星在60,0 00公里的高度,Swarm的三个航天器在400公里的高度

需要多个航天器来打破所谓的时空模糊

这是对变化是否已经发生的不确定性的称呼,因为宇宙飞船已经飞行到具有不同条件(空间变化)的不同区域,或者正在飞行通过改变其条件(时间变化)的区域

太阳轨道飞行器的飞越提供了一个获取更多数据的独特机会

它将从星团轨道之外扫入地球磁场,以最接近的速度接近Swarm的轨道,然后再飞回来

这将提供更多的数据点来重建飞越期间地球磁场的状况和行为

“这次飞越是令人兴奋的:看到了太阳轨道飞行器在我们的太空部分看到了什么,以及这与我们正在看到的相比如何,如果有惊喜,它们是什么?”Swarm任务经理安雅·斯特罗姆说

巡航阶段完成 这次飞越标志着太阳轨道飞行器的一个重要里程碑

从2020年2月发射到当年7月,航天器处于试运行阶段,在此期间,科学家和工程师测试了航天器及其仪器

从2020年7月至今,太阳轨道飞行器一直处于巡航阶段

在此期间,现场仪器一直在测量太阳风和航天器周围的其他条件,而设计用于观察太阳的遥感仪器一直处于扩展校准和表征模式

尽管太阳轨道飞行器还没有完全进入科学模式,但已经产生了许多科学成果

“从科学上讲,这大大超出了我们的预期,”太阳轨道飞行器项目科学家丹尼尔·米勒说

他解释说,欧空局地面站网络的升级使太阳轨道飞行器能够将比预期更多的数据传回地球,该任务的科学家们很快就利用了这一点

《天文学和天体物理学》杂志将于12月发表50多篇详细介绍太阳轨道飞行器巡航阶段科学结果的论文

太阳轨道飞行器返回地球

信贷:欧洲航天局 更靠近太阳 然而,现在是时候开始一起操作两套仪器了,因为任务转移到主要的科学阶段,预期是显而易见的

3月,太阳轨道飞行器将近距离接近太阳,称为近日点

它的第一次近日点发生在2020年6月,航天器接近7700万公里

这一次,太阳轨道飞行器将吸引到5000万公里以内——为可以进行的科学研究提供了巨大的推动

“这将是太阳和地球之间距离的三分之一

因此,与我们已经获得的所有有趣的高分辨率图像相比,现在一切都将放大大约两倍,”丹尼尔说

这包括太阳轨道飞行器在第一个近日点看到的神秘“篝火”的新景象

这些篝火可以提供线索,说明太阳外层大气的温度是如何达到几百万度的,而表面的温度是几千度——这似乎违背了物理学,因为热量不应该从较冷的物体流向较热的物体

虽然太阳轨道飞行器不像美国宇航局的帕克太阳探测器那样靠近太阳,但这是设计上的,因为它不仅允许太阳轨道飞行器测量太阳风中发生的事情,还可以携带望远镜观察太阳,而不会被热量破坏

然后,这两组数据可以进行比较,将太阳表面的活动与航天器周围的空间天气联系起来

“这种联系科学是我觉得最令人兴奋的,”太阳轨道飞行器副项目科学家Yannis Zouganelis说

太阳轨道飞行器:回答大问题

信贷:欧洲航天局 观察挑战 但是在这一切发生之前,太阳轨道飞行器必须完成对地球的飞越

这为眼尖的天空观察者提供了一个机会,在飞船永远进入深空之前向它做最后的告别

在最接近的时刻,加那利群岛和北非的天空观察者可以瞥见飞船在空中快速飞行

它将在大约0

每秒3度,刚好超过月球每秒表观直径的一半

对于大多数观察者来说,它太暗,无法用肉眼发现,而且速度太快,望远镜也无法跟踪,所以望远镜应该是捕捉到一瞥的最佳机会

当太阳轨道飞行器从地球的阴影中重新出现时,它将开始与太阳和前所未见的太阳极地会合

这一雄心使命的科学阶段将已经开始

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