NASA将发射IMAP探测器研究太阳系保护罩

NASA即将发射“星际测绘与加速探测器”(IMAP),以深入研究太阳系外围的日球层结构及其对宇宙射线的屏蔽机制。

日球层是由太阳风形成的巨大保护性气泡,包裹整个太阳系,阻挡来自银河系的高能宇宙辐射。该结构对维持地球生命环境具有重要意义。自20世纪50年代提出概念以来,日球层的存在已通过“水手2号”、先驱者号及旅行者号等任务逐步验证。

仅有旅行者1号和2号曾穿越日球层边界,分别于2012年和2018年提供两个位置的直接观测数据,帮助科学家推断其可能呈彗星状。自2008年起,星际边界探测器(IBEX)持续绘制日球层地图,但分辨率有限。

IMAP搭载10台科学仪器,成像速度和分辨率较IBEX提升达30倍,将以前所未有的精度测量高能中性原子(ENAs)。这类粒子在带电离子与中性原子碰撞时产生,运动轨迹不受磁场影响,可被IMAP逆向追踪以构建日球层三维图像。

探测器将运行在距地球约160万公里的稳定轨道,实时捕捉太阳风动态,研究距离地球97亿至145亿公里外的日球层边界,并收集星际空间数据。项目首席研究员大卫・麦克马斯博士表示,IMAP将揭示这一“防护罩”的结构、工作机制与外观形态。

IMAP还将研究太阳风在日球层边界如何与星际介质相互作用。此类结构并非太阳独有,天文学家已在其他恒星周围观测到类似“恒星风层”现象。

该任务计划于美国东部时间周三上午7:30(北京时间19:30)从佛罗里达州肯尼迪航天中心搭乘SpaceX猎鹰9号火箭发射升空,同时搭载两项空间天气监测任务:卡鲁瑟斯地冕观测站与NOAA的SWFO-L1任务。

卡鲁瑟斯地冕观测站将观测地球外逸层的紫外辉光(地冕),研究其形状、密度及在空间天气影响下的变化。该任务以乔治・卡鲁瑟斯博士命名,他曾主导阿波罗16号期间部署于月球的首台月基紫外相机。

SWFO-L1任务将作为空间天气预警系统,搭载小型日冕仪望远镜持续监测太阳活动,测量太阳风并实时传输数据。其图像可在30分钟内送达NOAA空间天气预测中心,显著快于现有系统长达八小时的传输延迟。

三项任务共同构成NASA所谓“宇宙拼车”,旨在提升对太阳风暴等空间天气事件的预测能力。此类事件可能威胁宇航员安全,并干扰通信、电网、导航及卫星运行。NASA天体物理学部主管乔・韦斯特莱克博士指出,这些任务将为所有依赖太空技术的人类系统提供关键支持。

NASA将在YouTube平台全程直播此次发射过程。

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