过渡区和日冕探测器

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TRACE(过渡区和日冕探测器)是NASA的一项小型探测器任务,目的是进行日冕和过渡区的高空间和时间分辨率成像工作。这次任务是对SOHO(太阳与日光层观测卫星)任务的补充。这颗卫星使用一枚由一架L-1011飞机在大西洋上空投下的“飞马座XL”火箭发射。它的极轨道使它能够几乎连续不间断地进行太阳观测,在很长的周期内不会被地球的阴影所影响。这条轨道为它观测太阳大气中耀斑和大规模喷发的产生过程提供了宝贵的机会。

“太阳轨道飞行器”和“帕克”太阳探测器。图片来源:欧空局网站

结构特点研制历程使用情况结构特点

今日视点

TRACE是一颗单一装备、三轴稳定的飞行器。这颗飞行器的姿态控制系统使用三组磁矩线圈、一部数字太阳传感器、六部低精度太阳传感器、一个三轴磁力计、四组反作用飞轮和三组陀螺仪来保持望远镜的指向。

北京时间2月10日12:03,欧洲空间局和美国国家航空航天局携手研制的“太阳轨道飞行器”成功发射,它将首次给太阳南北两极拍“正面照”,揭示太阳磁场的奥秘。这是继2018年升空的“帕克”太阳探测器之后,人类近期向太阳派遣的第二位使者。

这颗飞行器的八边形主体中装备了电子设备、计算机、异频雷达收发机、陀螺仪、反作用飞轮和扭矩杆。星体上装有4块砷化镓太阳能电池板和两架天线(分别安装在两块太阳能电池板的末端)。星体的顶端是主要的科学研究设备一一架对太阳进行紫外线成像的望远镜,它的长度为30厘米(12英寸)。

北京大学地球与空间科学学院教授、中科院太阳活动重点实验室主任田晖激动地对科技日报记者表示:“1995年以来,人类共发射9颗太阳观测卫星。此外,地面上也有多台太阳光学望远镜和射电望远镜,还有至少5颗太阳观测卫星蓄势待发。在这些设施的加持下,太阳物理学正处于并将在未来至少20年内继续处于黄金时代!”

研制历程

双剑合璧

这架望远镜由洛克希德·马丁公司与斯坦福大学联合建立的先进技术中心的太阳和天体物理学实验室负责设计、制造、测试和校准。它的基本任务时间为1年,但这颗卫星在发射9年以后仍然运转良好。

太阳提供的能量让生命得以在地球上繁衍生息,但太阳的“性格”复杂多变,耀斑、日冕物质抛射及它们所产生的高能带电粒子等极端事件会给在太空作业的宇航员、人造卫星乃至地球生命带来危害,因此,更好地了解太阳的“一举一动”非常重要。

使用情况

田晖指出:“太阳还是一个天然的物理学实验室,对太阳的研究极大地促进了等离子体物理学、粒子物理学等学科的发展。更重要的是,作为唯一可以进行高空间分辨率观测的恒星,太阳观测对于我们了解其他恒星上的物理过程具有独一无二的参考价值。”

过渡区和日冕探测器于1998年4月在美国宇航局范登堡空军基地发射。

据ESA网站介绍,“太阳轨道器”将近距离研究太阳,首次对太阳极区开展高分辨率观测,让人们窥视太阳两极的“真容”,更好地理解日地关系。ESA科学主管君特·哈辛格说:“‘太阳轨道器’任务结束时,我们将比以往任何时候都更了解导致太阳行为不断变化背后的神秘力量及其对地球的影响。”

NASA副局长托马斯·楚比兴说:“‘太阳轨道器’将与‘帕克’‘双剑合璧’,刷新我们对太阳的认识。”

“帕克”比“太阳轨道器”更近距离“触摸”太阳,研究太阳风如何产生,但它没有相机给太阳拍照;而“太阳轨道器”与太阳距离适中,可对太阳远程拍照及原位测量,并首次观察太阳两极。NASA“太阳轨道器”科学家霍利·吉尔伯特说:“这两大探测器的非凡冒险,可以帮助我们揭示太阳及其大气层的奥秘。”

楚比兴进一步指出:“我们正迈入太阳物理学新时代!这些探测器将改变太阳研究的面貌,帮助宇航员在执行‘阿耳忒弥斯’登月任务时更安全。”

各怀绝技

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