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一群科学家想要发射一颗卫星来制造人造极光
2019年04月10日    阅读量:90    新闻来源:中国机械网 okmao.com  |  投稿

在您的下一次加拿大野营旅行中,北极光不仅仅是值得一看的东西。它们表明了我们星球的磁场变化以及太阳耀斑的潜在威胁。科学家认为北极光可以告诉我们更多,但要发现,他们需要做一些迄今为止不可能的事情:创造自己的东西中国机械网okmao.com


地球的大气层充满了层次。最底层 - 我们这些不住在云城的人们花费我们大部分时间 - 被称为对流层。在那之上是平流层,飞机和高空气球的领域。在那之上是电离层,它是我们大气层的最高层,位于我们的行星与太空之间的边界。电离层是高能宇宙射线与我们的大气相撞而北极光出现的地方。


电离层上方是地球的磁层,这个区域标志着地球磁场的边界。在地球大气层和空间之间的这个区域,磁层,电离层和太阳粒子之间存在极其复杂的相互作用。


当太阳发射太阳能物质时 - 例如,在太阳耀斑期间或作为太阳风的一部分 - 这些粒子飞过太空并撞击地球的磁层。这些材料施加的压力使磁层扭曲,使其与电离层接触。当这种情况发生时,整个气氛都会亮起,你会得到北方(或南方,我们的南半球朋友)灯光。


科学家们了解这一过程,但磁层如何产生极光主要是一个谜。当来自太阳的粒子撞击磁层时,它会用极光点亮电离层的相应部分,但是没有办法分辨出磁层的哪个部分与电离层的哪个部分相连。


动画展示了CONNEX如何创建人造极光并使用它们来追踪电离层和磁层之间的连接。

这正是即将到来的卫星实验旨在解决的问题。CONNection EXplorer(或简称CONNEX)主要由一颗能够在地球上发射电子粒子的卫星组成。这些粒子将被磁层捕获并作为人工极光进入电离层。因为我们确切知道这些粒子撞击磁层的位置,所以CONNEX让我们将电离层的不同部分映射到磁层的不同部分。


洛杉矶阿拉莫斯国家实验室的CONNEX团队成员Gian Luca Delzanno说:“我们可能会看到(在磁层中)非常有趣的动力学,我们看到[在电离层中]非常有趣的动力学。” “但我们不能仅仅因为我们不知道[磁层]中的那些现象在电离层中的位置而真正说明一个是否是另一个原因。”


通过CONNEX收集的信息应该让科学家们能够更好地了解磁层中发生的情况。这很重要,因为磁层会严重影响航天器和卫星的运行。


“如果那是可能的,那么我们可以说,'也许其他事情正在远离地球发生,一些航天器可能处于危险之中,所以让它们关闭它们,'”Delzanno说。


该项目仍处于发展的早期阶段。事实上,如此早,由六个大学,一些国家实验室和一些私人机构组成的科学家团队目前正在制定NASA提案。如果CONNEX获得资金,它将加入NASA资助的其他任务,如WISE和TESS。


CONNEX只是第一步,但如果它有效,科学家们可以开辟一条全新的方式来研究地球周围的空间。


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