NASA追求Artemis任務(wù)的原因很多,原因是他們要在2024年之前將宇航員降落在月球上:這是研究月球本身并為通往火星鋪平道路的重要途徑。但這也是學(xué)習(xí)更多有關(guān)保護(hù)地球的好地方,地球只是更大的太陽(yáng)地球系統(tǒng)的一部分。
太陽(yáng)物理學(xué)家(研究太陽(yáng)及其對(duì)地球影響的科學(xué)家)也將作為Artemis的一部分發(fā)送自己的NASA任務(wù)。他們的目標(biāo)是更好地了解我們星球周圍的復(fù)雜空間環(huán)境,其中大部分是由太陽(yáng)驅(qū)動(dòng)的。我們?cè)搅私庠撓到y(tǒng),就越能保護(hù)空間技術(shù),無(wú)線電通信和公用事業(yè)電網(wǎng)免受我們離我們最近的恒星的憤怒。
這是太陽(yáng)物理學(xué)家繞月球探月的五個(gè)原因。
1.這是一顆穩(wěn)定的衛(wèi)星
基于月球的科學(xué)的第一個(gè)優(yōu)勢(shì)涉及衛(wèi)星抖動(dòng),衛(wèi)星抖動(dòng)使每個(gè)條紋的太空科學(xué)家都為之震撼。
衛(wèi)星比您想象的更不穩(wěn)定。它們由隨溫度變化而膨脹和收縮的金屬制成。他們攜帶的望遠(yuǎn)鏡不斷旋轉(zhuǎn)以始終對(duì)準(zhǔn)目標(biāo)。他們發(fā)射助推器并旋轉(zhuǎn)反作用輪以保持在軌道上。這些操作中的每一個(gè)都會(huì)引起抖動(dòng),從而可能導(dǎo)致要求精度的測(cè)量工作中斷。
但是,月球是地球上唯一的天然衛(wèi)星,它的行駛更加平穩(wěn)。
“月亮是一個(gè)很好的穩(wěn)定場(chǎng)所,它不會(huì)像航天器那樣搖晃或抖動(dòng),”位于馬里蘭州格林貝爾特的美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的太陽(yáng)物理學(xué)家戴維·西貝克說(shuō)。“任何嘗試進(jìn)行高分辨率測(cè)量的人都會(huì)很高興不必?fù)?dān)心抖動(dòng)。”
無(wú)抖動(dòng)的環(huán)境對(duì)所有空間科學(xué)都是有利的,但是對(duì)于研究極光的日光物理學(xué)家來(lái)說(shuō),這是額外的好處。月球平均距地球238,855英里,當(dāng)它們?cè)诖笮偷卮棚L(fēng)暴中向赤道方向移動(dòng)時(shí),就可以看到極光。此外,由于月球的同一側(cè)始終面向地球,因此無(wú)需對(duì)望遠(yuǎn)鏡進(jìn)行幾乎相同的調(diào)整。將它們種植在其表面上,月亮使它們指向您。
2. Prime Eclipse查看,按需
在太空時(shí)代之前很久,科學(xué)家就依靠月球幫助他們研究太陽(yáng)。當(dāng)月亮遮擋了太陽(yáng)的明亮表面時(shí),耐心的觀察者等待著日全食。只有到那時(shí),他們才能看到其微弱的外部氣氛,即電暈。
但是等待可能會(huì)很長(zhǎng)。一個(gè)日全食的地方發(fā)生了地球上的每18個(gè)月。對(duì)于任何特定位置,它更像是每四個(gè)世紀(jì)一次。
戈達(dá)德的太陽(yáng)物理學(xué)家約翰·庫(kù)珀說(shuō):“日食使我們獲得了驚人的結(jié)果。”“但是我們不是每天都得到他們。”
但是,在圍繞月球的正確軌道上運(yùn)行的太陽(yáng)觀察望遠(yuǎn)鏡可能會(huì)“按需”產(chǎn)生日食。庫(kù)珀解釋說(shuō),您不必等著月亮在望遠(yuǎn)鏡的視線范圍內(nèi)移動(dòng),而是將視線移到月亮后面。
庫(kù)珀說(shuō):“基本上,您是在陰暗的黑色天空中使用月牙的刀刃。”由于月球沒(méi)有影像扭曲的氣氛,因此測(cè)量結(jié)果比地球上的測(cè)量結(jié)果還要清晰。
從近距離的軌道上看,這樣的望遠(yuǎn)鏡不會(huì)產(chǎn)生日全食-它會(huì)一次研究太陽(yáng)四肢的一部分。但是庫(kù)珀估計(jì),每個(gè)軌道一次您都可以看到太陽(yáng)的東西兩邊-每天都有兩個(gè)高分辨率視圖。
3.它是地球外部的磁場(chǎng)
太空天氣是太陽(yáng)物理學(xué)的一部分,純科學(xué)可以實(shí)時(shí)應(yīng)用。太空天氣科學(xué)家研究了太陽(yáng)(包括恒流的太陽(yáng)風(fēng))及其對(duì)地球的影響。這些應(yīng)用研究人員必須獲得基本的物理學(xué)權(quán)利,以確保我們寶貴的通信和GPS衛(wèi)星的安全。但是,確定衛(wèi)星是否處于危險(xiǎn)之中可能很棘手。
衛(wèi)星的安全部分取決于它是否在地球的磁層頂內(nèi)部或外部。磁層頂是一個(gè)不斷變化的無(wú)人區(qū),地球的磁屏蔽層在此終結(jié),太空天氣開(kāi)始首當(dāng)其沖。在里面,您基本上是安全的。在外面,你不在。
但是現(xiàn)在,知道邊界在哪里的唯一方法就是飛越邊界。
希貝克說(shuō):“有時(shí)數(shù)據(jù)中會(huì)有一個(gè)回旋,您可以看到邊界越過(guò)您。”“有時(shí)您會(huì)看到十個(gè)擺動(dòng)。”