未來(lái)十年的太陽(yáng)活動(dòng)預(yù)測(cè)有利于勘探

阿波羅計(jì)劃的最后一位宇航員很幸運(yùn)。不僅因?yàn)樗麄儽贿x中飛向月球，還因?yàn)樗麄冊(cè)谕局绣e(cuò)過(guò)了一些非常惡劣的天氣。這不是颶風(fēng)或熱浪，而是太空天氣 - 太陽(yáng)系中輻射的術(shù)語(yǔ)，其中大部分是由太陽(yáng)釋放的。1972年8月，在阿波羅16號(hào)和阿波羅17號(hào)任務(wù)之間，發(fā)生了一場(chǎng)太陽(yáng)風(fēng)暴，發(fā)出了危險(xiǎn)的輻射。在地球上，我們受到磁場(chǎng)的保護(hù)，但是在太空中，這對(duì)宇航員來(lái)說(shuō)是危險(xiǎn)的。

預(yù)測(cè)這類事件的能力越來(lái)越重要，因?yàn)镹ASA準(zhǔn)備根據(jù)Artemis計(jì)劃將第一位女性和下一位男性送上月球。目前正在進(jìn)行的研究可能已經(jīng)找到了一種可靠的新方法來(lái)預(yù)測(cè)這種太陽(yáng)活動(dòng)。太陽(yáng)的活動(dòng)在11年的周期中上升和下降。對(duì)下一個(gè)太陽(yáng)周期的預(yù)測(cè)稱，這將是過(guò)去200年中最弱的一次。下一個(gè)周期的最大值 - 以太陽(yáng)黑子數(shù)量衡量，太陽(yáng)活動(dòng)水平的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量 - 可能比最近的一個(gè)低30%至50%。結(jié)果表明，下一個(gè)周期將在2020年開(kāi)始，并在2025年達(dá)到最大值。

太陽(yáng)黑子是太陽(yáng)上的區(qū)域，其磁場(chǎng)強(qiáng)度是地球的數(shù)千倍。在最大太陽(yáng)活動(dòng)點(diǎn)處它們中的較少意味著更少的危險(xiǎn)的輻射爆炸。

預(yù)測(cè)和改進(jìn)對(duì)空間天氣進(jìn)行預(yù)測(cè)的能力對(duì)于任務(wù)規(guī)劃者來(lái)說(shuō)都是好消息，他們可以在輻射較低的時(shí)候安排人類探索任務(wù)。

這項(xiàng)新研究由位于加州硅谷的美國(guó)宇航局艾姆斯研究中心灣區(qū)環(huán)境研究所的研究員Irina Kitiashvili領(lǐng)導(dǎo)。它結(jié)合了兩個(gè)美國(guó)宇航局太空任務(wù) - 太陽(yáng)和日光層觀測(cè)站和太陽(yáng)動(dòng)力學(xué)觀測(cè)站 - 的觀測(cè)資料，以及自1976年以來(lái)從地面國(guó)家太陽(yáng)觀測(cè)站收集的數(shù)據(jù)。

研究預(yù)測(cè)太陽(yáng)活動(dòng)的研究人員面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)是，科學(xué)家還沒(méi)有完全理解我們恒星的內(nèi)部運(yùn)作。另外，一些在太陽(yáng)深處發(fā)揮作用的因素?zé)o法直接測(cè)量。它們必須通過(guò)太陽(yáng)表面相關(guān)現(xiàn)象的測(cè)量來(lái)估算，如太陽(yáng)黑子。

Kitiashvili的方法與其他預(yù)測(cè)工具的原始材料不同。以前，研究人員使用太陽(yáng)黑子的數(shù)量來(lái)間接表示太陽(yáng)磁場(chǎng)的活動(dòng)。這種新方法利用了對(duì)太陽(yáng)數(shù)據(jù)表面出現(xiàn)的磁場(chǎng)的直接觀察，這些數(shù)據(jù)僅存在于最后四個(gè)太陽(yáng)周期中。

將來(lái)自三個(gè)太陽(yáng)觀測(cè)資料的數(shù)據(jù)與其內(nèi)部活動(dòng)的估算數(shù)學(xué)相結(jié)合，產(chǎn)生的預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)比單獨(dú)使用任何這些資源更可靠。

2008年，研究人員使用這種方法進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后在過(guò)去十年中展開(kāi)當(dāng)前的太陽(yáng)活動(dòng)周期進(jìn)行測(cè)試。它表現(xiàn)良好，太陽(yáng)能最大值的預(yù)測(cè)強(qiáng)度和時(shí)間與現(xiàn)實(shí)密切配合。

了解太陽(yáng)將如何表現(xiàn)可以提供必要的洞察力，為我們的下一個(gè)探險(xiǎn)者計(jì)劃保護(hù)，他們將進(jìn)入深空。它還讓我們能夠保護(hù)我們所依賴的技術(shù)：從太空研究宇宙的衛(wèi)星任務(wù)，登陸月球和火星的著陸器和探測(cè)器，以及我們自己后院的電信衛(wèi)星。

美國(guó)宇航局負(fù)責(zé)在未來(lái)五年內(nèi)讓美國(guó)宇航員登月，登陸月球南極。用平靜和安靜的空間天氣預(yù)測(cè)未來(lái)十年，這是一個(gè)偉大的時(shí)間來(lái)探索。