在金星飞掠之前,日冕物质抛射击中太阳轨道飞行器

图片来源:欧洲航天局

9 月 4 日星期日凌晨,太阳轨道飞行器飞越金星进行重力辅助机动,改变了航天器的轨道,使其更接近太阳。 就好像在轨道飞行器与太阳系中的另一个天体融为一体时试图引起它的注意,就在它们最接近的前两天,太阳直接向宇宙飞船和行星抛出了巨大的“日冕物质抛射”——数据揭示了.

8 月 30 日,一次大型日冕物质抛射从太阳射向金星方向。 不久之后,风暴从太阳到达了第二颗行星。 随着数据不断从太阳轨道器传来,这次罢工揭示了为什么“原位”监测太空天气及其对太阳系天体和航天器的影响如此重要。

幸运的是,对航天器没有负面影响,因为 ESA-NASA 太阳观测站的设计目的是承受并实际上测量来自我们恒星的猛烈爆发——尽管金星并不总是那么轻易地离开。 日冕物质抛射有侵蚀金星大气层的趋势,在它们呼啸而过时剥离气体。

飞越金星飞越

太阳轨道器已完成其长达十年的观测太阳任务的四分之一 close 看看它神秘的两极。 它的轨道被选为 close 与金星共振,这意味着它每隔几个轨道就会返回行星附近,以利用其重力来改变或倾斜其轨道。

金星的第三次飞越发生在周日 01:26 UTC,当时太阳轨道飞行器从金星中心经过 12,500 公里,距其气体“表面”大约 6,000 公里。 换句话说,它经过了地球一半宽度的距离。

它与金星的距离、接近角和速度都经过精心设计,以从这颗行星的巨大引力中获得准确的预期效果——使其比以往任何时候都更接近太阳。

“这 close 方法完全按计划进行,这要归功于我们飞行动力学部门的同事的大量计划和飞行控制团队的辛勤照顾,”太阳轨道飞行器运营经理 Jose-Luis Pellon-Bailon 解释说。

“通过与金星交换‘轨道能量’,太阳轨道器利用行星的引力改变其轨道,而不需要大量昂贵的燃料。当它返回太阳时,航天器的最近距离将比以前接近 450 万公里。”

了解构成辐射风险的粒子

自太阳轨道飞行器遇到太阳风暴以来,数据传到家里,显示了随着大型 CME 席卷而来的当地环境发生了怎样的变化。 虽然一些仪器在其过程中不得不关闭 close 接近金星时,为了保护它们免受行星表面反射的杂散阳光的影响,太阳轨道飞行器的“原位”仪器保持开启状态,其中记录了太阳高能粒子的增加。

太阳一直在发射粒子,主要是质子和电子,还有一些电离原子,如氦气。 当从太阳射出特别大的耀斑和等离子体喷射时,这些粒子被拾取并随身携带,加速到接近相对论的速度。 正是这些粒子对宇航员和航天器构成辐射风险。

提高我们对 CME 的理解并在它们轻而易举地穿过太阳系时跟踪它们的进展是太阳轨道飞行器任务的重要组成部分。 通过观测 CME、太阳风和太阳磁场,该航天器的十个科学仪器正在提供关于太阳活动 11 年周期怎样运作的新见解。 最终,这些发现将帮助我们更好地预测暴风雨太空天气的时期,并保护地球免受太阳的猛烈爆发。

SOHO 捕捉到了从太阳远端向金星方向喷射的日冕物质抛射。 图片来源:ESA/NASA SOHO

再见,光环?

最近的 CME 说明了空间天气观测的困难。 从 SOHO 的这段视频中可以看出,当 CME 直接冲向地球,或者在这种情况下直接远离太阳的“远侧”时,可以看到“完整的光晕”。

从地球上看,确定日冕物质抛射是朝着地球还是远离地球是很棘手的,因为在这两种情况下,它似乎都在膨胀。 即将到来的 Vigil 任务的众多好处之一是,通过结合从地球方向拍摄的图像和 Vigil 在太阳“一侧”(第五个拉格朗日点)的位置,区分即将到来或离开的风暴将变得容易且可靠。

太阳轨道飞行器绕太阳的旅程。 图片来源:ESA/ATG 媒体实验室

太空天气变深

太阳对太阳系的所有天体都有影响。 这就是为什么没有生命可以在内行星上生存的原因,温度太高而且它们的大气层很久以前就被剥夺了。

当我们从地球冒险到月球时,了解太空天气怎样影响人体、机器人、通信系统以及植物和动物至关重要。

除了一系列了解太阳对地球基础设施影响的工具外,欧空局的太空气象服务网络目前还向在整个太阳系执行任务的团队发出极端太空天气警报,并通过网络门户免费提供对水星、金星和火星的预报,和木星在路上。

“收集此类事件的数据对于了解它们是怎样产生的、改进我们的太空天气模型、预测和预警系统至关重要,”欧空局太空天气服务协调员 Alexi Glover 解释说。

“太阳轨道飞行器为我们提供了一个绝佳的机会,可以将我们的预测与实际观测结果进行比较,并测试我们的模型和工具在这些地区的表现怎样。”