在1980年代初期,太陽物理學家需要答案。他們想學習如何保護地球周圍的宇航員和財產(chǎn)免受我們動蕩的太陽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態(tài)空間系統(tǒng),包括測量太陽風的特性,帶電粒子不斷滾滾而來。正確地命名為“風”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。風當前在拉格朗日第一點L1軌道運行,L1是太陽與地球之間的重力平衡點,這使航天器能夠始終面對陽光。
在過去的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。這些觀察使科學家對太陽風及其與近地環(huán)境的相互作用有了更深入的了解。風速數(shù)據(jù)有助于闡明太陽風的性質(zhì),強烈的太空天氣和星際空間,以及協(xié)助其他已經(jīng)近距離研究太陽的航天器。
到目前為止,Wind的數(shù)據(jù)已在5,000多個出版物中使用,并支持了近100個研究生學位。它已經(jīng)穩(wěn)定地收集了25年的數(shù)據(jù),并且其當前軌道上的燃料足以持續(xù)到2074年。Wind的科學成果是驚人的-以下是過去25年中最酷的一些結(jié)果:
1.太陽能收音機
在執(zhí)行任務(wù)的早期,Wind調(diào)入了太陽的無線電頻率。通過收聽,Wind能夠檢測到來自我們恒星的嗡嗡聲;太陽在唱歌。通過跟蹤該頻率的微小變化,科學家可以遠程觀察太陽表面和進入地球的太空天氣。
2.星際塵埃
在早期的觀察中,科學家們注意到任務(wù)中Wind的電場探測器發(fā)生了一些有趣的事情。有時,數(shù)據(jù)中會出現(xiàn)很大的峰值。最終,科學家確定了尖峰的起源:超快的塵埃粒子撞擊了航天器。當這些塵埃粒子撞擊風時,它們在撞擊時會產(chǎn)生微小的等離子體爆炸,從而導致儀器上的電場尖峰。這樣的粒子可以來自太陽系的內(nèi)部或外部,但是大多數(shù)星際粒子由于太陽風的影響而被拒之門外。我們在太空中沒有很多工具可以檢測到它們。迄今為止,Wind測得的沖擊力遠遠超過100,000。
3.命中還是錯過?
風是幫助科學家了解日冕物質(zhì)拋射或CME的重要組成部分。風旨在測量CME通過時的磁場。日冕物質(zhì)拋射是巨大的太陽物質(zhì)云,它們從太陽中爆發(fā)出來,沿著太陽磁場拉動。自1980年代以來,科學家根據(jù)風在CME通過時觀察到的信息,提高了他們確定哪些CME撞擊地球,哪些CME錯過地球的能力。這使今天的太空天氣科學家可以制作更精確的模型,讓他們確定CME撞擊的地點,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。風具有足夠的燃料來保持軌道運行并獲取數(shù)據(jù),直到2074年(又是55年的科學技術(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-高導電性,因此航天器無需擔心太陽風和與其相互作用的其他粒子。