在1980年代初期,太陽(yáng)物理學(xué)家需要答案。他們想學(xué)習(xí)如何保護(hù)地球周圍的宇航員和財(cái)產(chǎn)免受我們動(dòng)蕩的太陽(yáng)造成的潛在破壞性太空天氣的影響。為此,他們需要更好地了解我們星球周圍不斷變化的動(dòng)態(tài)空間系統(tǒng),包括測(cè)量太陽(yáng)風(fēng)的特性,帶電粒子不斷滾滾而來(lái)。正確地命名為“風(fēng)”飛行任務(wù)的答案就是它,它是25年前于1994年11月1日發(fā)射的。風(fēng)當(dāng)前在拉格朗日第一點(diǎn)L1軌道運(yùn)行,L1是太陽(yáng)與地球之間的重力平衡點(diǎn),這使航天器能夠始終面對(duì)陽(yáng)光。
在過(guò)去的25年中,Wind一直在研究充滿電的帶電粒子的氣體(稱為等離子體),該氣體充滿行星之間的空間。這些觀察使科學(xué)家對(duì)太陽(yáng)風(fēng)及其與近地環(huán)境的相互作用有了更深入的了解。風(fēng)速數(shù)據(jù)有助于闡明太陽(yáng)風(fēng)的性質(zhì),強(qiáng)烈的太空天氣和星際空間,以及協(xié)助其他已經(jīng)近距離研究太陽(yáng)的航天器。
到目前為止,Wind的數(shù)據(jù)已在5,000多個(gè)出版物中使用,并支持了近100個(gè)研究生學(xué)位。它已經(jīng)穩(wěn)定地收集了25年的數(shù)據(jù),并且其當(dāng)前軌道上的燃料足以持續(xù)到2074年。Wind的科學(xué)成果是驚人的-以下是過(guò)去25年中最酷的一些結(jié)果:
1.太陽(yáng)能收音機(jī)
在執(zhí)行任務(wù)的早期,Wind調(diào)入了太陽(yáng)的無(wú)線電頻率。通過(guò)收聽(tīng),Wind能夠檢測(cè)到來(lái)自我們恒星的嗡嗡聲;太陽(yáng)在唱歌。通過(guò)跟蹤該頻率的微小變化,科學(xué)家可以遠(yuǎn)程觀察太陽(yáng)表面和進(jìn)入地球的太空天氣。
2.星際塵埃
在早期的觀察中,科學(xué)家們注意到任務(wù)中Wind的電場(chǎng)探測(cè)器發(fā)生了一些有趣的事情。有時(shí),數(shù)據(jù)中會(huì)出現(xiàn)很大的峰值。最終,科學(xué)家確定了尖峰的起源:超快的塵埃粒子撞擊了航天器。當(dāng)這些塵埃粒子撞擊風(fēng)時(shí),它們?cè)谧矒魰r(shí)會(huì)產(chǎn)生微小的等離子體爆炸,從而導(dǎo)致儀器上的電場(chǎng)尖峰。這樣的粒子可以來(lái)自太陽(yáng)系的內(nèi)部或外部,但是大多數(shù)星際粒子由于太陽(yáng)風(fēng)的影響而被拒之門外。我們?cè)谔罩袥](méi)有很多工具可以檢測(cè)到它們。迄今為止,Wind測(cè)得的沖擊力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)100,000。
3.命中還是錯(cuò)過(guò)?
風(fēng)是幫助科學(xué)家了解日冕物質(zhì)拋射或CME的重要組成部分。風(fēng)旨在測(cè)量CME通過(guò)時(shí)的磁場(chǎng)。日冕物質(zhì)拋射是巨大的太陽(yáng)物質(zhì)云,它們從太陽(yáng)中爆發(fā)出來(lái),沿著太陽(yáng)磁場(chǎng)拉動(dòng)。自1980年代以來(lái),科學(xué)家根據(jù)風(fēng)在CME通過(guò)時(shí)觀察到的信息,提高了他們確定哪些CME撞擊地球,哪些CME錯(cuò)過(guò)地球的能力。這使今天的太空天氣科學(xué)家可以制作更精確的模型,讓他們確定CME撞擊的地點(diǎn),而只需觀察它靠近地球的樣子即可。
4.持久
25年后,Wind尚未完成。風(fēng)具有足夠的燃料來(lái)保持軌道運(yùn)行并獲取數(shù)據(jù),直到2074年(又是55年的科學(xué)技術(shù))。但是,它在那里呆了這么久的呢?首先,它處于自旋穩(wěn)定軌道上。這意味著它像陀螺一樣圍繞自身旋轉(zhuǎn),從而使其在軌道中保持穩(wěn)定。這也意味著Wind不需要使用太多燃料就可以保持原位。它也受到很好的保護(hù)-高導(dǎo)電性,因此航天器無(wú)需擔(dān)心太陽(yáng)風(fēng)和與其相互作用的其他粒子。