Jawatan Popular

Pilihan Editor - 2019

Para saintis NASA menunjukkan teknik untuk memperbaiki amaran zarah yang melindungi angkasawan

Anonim

Matahari sentiasa berubah-ubah kita kadang-kadang meletus dengan pecah cahaya, bahan suria, atau zarah bertenaga ultra cepat - secara kolektif, peristiwa ini menyumbang kepada cuaca ruang. Dalam satu kajian yang diterbitkan pada 30 Januari 2017, dalam Space Weather, saintis dari NASA dan National Center for Atmospheric Research, atau NCAR, di Boulder, Colorado, telah menunjukkan bahawa tanda-tanda amaran dari satu jenis peristiwa cuaca ruang dapat dikesan puluhan beberapa minit lebih awal daripada teknik ramalan semasa - masa tambahan penting yang dapat membantu melindungi angkasawan di ruang angkasa.

iklan


Medan magnetik dan atmosfera melindungi kita di atas tanah dari kebanyakan kesan berbahaya dari cuaca angkasa, tetapi angkasawan di orbit bumi rendah - atau bahkan, suatu hari, di ruang antar planet - lebih terdedah kepada cuaca angkasa, termasuk pecahnya zarah bergerak pantas dipanggil zarah energik solar atau SEP.

"Robotik kapal angkasa biasanya radiasi yang keras untuk melindungi terhadap jenis kejadian ini, " kata Chris St. Cyr, ahli sains ruang angkasa di Goddard Space Flight Center NASA di Greenbelt, Maryland, dan penulis utama dalam kajian itu. "Tetapi manusia masih terdedah."

Oleh itu, NASA ingin membantu memperbaiki sistem yang akan memberi para angkasawan masa depan dengan memberi amaran terlebih dahulu mengenai SEP yang masuk. Dalam makalah baru-baru ini, para saintis memperlihatkan bahawa menjejaki jenis letupan solar yang berkaitan - awan yang bergerak pantas dari bahan solar magnetik, yang dipanggil pelepasan massal koronal - boleh membantu.

Para saintis mengamati pelepasan massa coronal menggunakan jenis instrumen yang dipanggil coronagraph, di mana cakera keras menghalang wajah terang matahari, mendedahkan suasana lemah matahari, dipanggil corona. Coronagraphs berasaskan ruang lebih banyak digunakan dalam penyelidikan cuaca angkasa kerana pandangan suria luas mereka yang tidak terganggu oleh penutup awan atau putaran Bumi. Tetapi coronasal berasaskan daratan mempunyai kelebihan masing-masing - sementara mereka hanya dapat melihat matahari pada siang hari semasa cuaca yang jelas, mereka boleh mengembalikan data hampir dengan serta-merta, dan resolusi masa yang lebih tinggi daripada instrumen satelit. Kelajuan data ini dapat memberikan perbezaan yang signifikan, memandangkan SEP boleh bergerak pada hampir kelajuan cahaya - sehingga masa perjalanan totalnya dapat kurang dari satu jam dari saat mereka dipercepat dekat matahari sampai ketika mereka mencapai Bumi .

"Dengan coronagraphs yang berasaskan ruang, kami mendapat imej kembali setiap 20-30 minit, " kata St. Cyr. "Anda akan melihat CME dalam satu bingkai, dan pada masa anda mendapat bingkai seterusnya - yang mengandungi maklumat yang perlu kita beritahu seberapa cepat ia bergerak - zarah-zarah energik telah tiba."

Untuk kajian ini, saintis bekerja kembali untuk melihat sama ada mereka boleh menggunakan coronagraph berasaskan darat untuk mendapatkan maklumat utama mengenai kelajuan CME yang cukup pantas untuk memanjangkan masa amaran. Mereka memilih acara SEP dan kemudian kembali untuk memeriksa sama ada data itu boleh didapati daripada coronagraph yang dipanggil K-Cor, yang merupakan sebahagian daripada Balai Cerap Tinggi Tinggi NCAR dan terletak di atas gunung berapi Mauna Loa di Hawaii. Carian mereka mengesahkan bahawa maklumat yang diperlukan untuk meramalkan kedatangan zarah-zarah energik boleh didapati kira-kira 45 minit sebelum zarah tiba di Bumi - puluhan minit sebelum mereka meninggalkan suasana dalaman matahari.

Langkah seterusnya ialah mengulangi kajian ini berulang kali - menggunakan data yang diarsipkan dan pemerhatian masa depan - untuk melihat apakah tandatangan awal zarah-zarah energetik ini dapat dikesan dengan pasti dalam imej K-Cor. Pengesahan ini, bersama-sama dengan penambahbaikan yang dirancang yang meletakkan imej K-Cor dalam talian dengan lebih cepat, boleh menjadikan teknik ini sebagai alat dalam ramalan cuaca angkasa, seperti yang disediakan untuk negara oleh Persatuan Keadaan Laut dan Atmosfera Kebangsaan AS.

"Pada masa ini, imej yang diproses dari K-Cor boleh didapati di internet dalam waktu kurang dari 15 minit selepas ia diambil, " kata Joan Burkepile, penulis kajian yang berpangkalan di NCAR dan penyiasat utama untuk instrumen K-Cor. "Kami memasang komputer yang lebih berkuasa di pemerhatian di Hawaii untuk memproses imej beberapa saat selepas ia diperoleh dan menyediakan data di internet dalam masa satu atau dua minit pemerolehan."

iklan



Sumber Cerita:

Bahan yang disediakan oleh Pusat Penerbangan Angkasa NASA / Goddard . Nota: Kandungan mungkin diedit untuk gaya dan panjang.


Rujukan jurnal :

  1. OC St. Cyr, A. Posner, JT Burkepile. Amaran zarah energetik suria dari coronagraph . Ruang Cuaca, 2017; 15 (1): 240 DOI: 10.1002 / 2016SW001545