地磁暴、太阳耀斑,会影响?专家解读

这几天,极光现象在我国北京、内蒙古、黑龙江、甘肃、新疆等地出现,引起人们广泛关注。
极光的出现与地磁暴活动密切相关。
5月11日9时,中国气象局国家空间天气监测预警中心发布地磁暴红色预警。
除了地磁暴,近期太阳耀斑多次爆发,也引
【菜科解读】
地磁暴以及近期频繁出现的太阳耀斑为什么发生?对普通人的生活有影响吗?记者采访了相关专家,对此进行解读。
这几天,极光现象在我国北京、内蒙古、黑龙江、甘肃、新疆等地出现,引起人们广泛关注。
极光的出现与地磁暴活动密切相关。
5月11日9时,中国气象局国家空间天气监测预警中心发布地磁暴红色预警。
除了地磁暴,近期太阳耀斑多次爆发,也引发热议。
什么是地磁暴、太阳耀斑?它们为什么发生?对普通人的生活有影响吗?记者采访了中国气象局专家,对人们关心的相关问题进行解读。
极光的产生和绚烂多彩的颜色,与地磁暴的发生有关如果不是近期频繁出现的极光,人们可能很少关注到地磁暴。
地磁暴对于人类而言,是既看不到又感知不到的。
中国气象局国家空间天气监测预警中心空间天气技术研发室高级工程师韩大洋说。
韩大洋解释,极光的产生与地磁暴的发生有关。
地磁暴是指地球磁场出现剧烈扰动的现象,往往表现为地球磁场的方向和大小的快速变化。
引发地磁暴的能量则是来自于太阳的爆发活动。
在地球磁场与太阳高能物质对抗时,大气中的粒子也在吸收着能量,当这些原本不属于它的能量释放出来,就会发生闪光。
400千米高度的氧原子释放能量时会产生红色的光,200千米左右高度的氧原子被次级电子激发时会产生绿色的光,100千米左右的氮分子会产生紫色的光,由此形成绚烂多彩的极光。
中国气象局国家空间天气监测预警中心空间天气预报台台长郭建广介绍,最近日冕物质抛射过程较多,造成大地磁暴现象。
未来几天,在我国北方高纬度地区如内蒙古、黑龙江、新疆等地,还有机会看到极光。
太阳耀斑则是发生在太阳外部大气层的一种强烈闪光,其能量来自太阳内部积聚的巨大磁场能。
一次典型的耀斑爆发会释放很多种不同波长的光,比如波长极短能量极高的伽马射线,还有波长几米甚至更长的射电波,不同波长的光又会出现相差很多倍的增强现象,如软X射线波段比较平时状态能增强5个数量级,而极紫外波段则能增强上百倍。
耀斑是可以通过光学设备进行观测、拍摄的,不光是在地球上,科学家已经把专门拍摄耀斑的相机搬到了卫星上,24小时不分日升和日落地对它进行实时监测。
韩大洋介绍。
根据太阳活动趋势,地磁暴和太阳耀斑在近期频繁出现是正常的2002年,中国气象局成立了国家空间天气监测预警中心,经过20多年建设,目前该预警中心能系统并准确地预报预警地磁暴等重要空间天气过程。
据国家空间天气监测预警中心专家介绍,地磁暴预警级别由低到高有蓝色、黄色、橙色、红色4个级别。
太阳耀斑作为太阳表面的强烈能量喷发,分为A、B、C、M、X5个级别,其中A为能量最小级别,X为能量最大级别。
地磁暴和太阳耀斑为何近期频繁出现?是否正常?韩大洋解释,地磁暴和太阳耀斑在近期频繁出现是正常的。
统计显示,5月以来地磁暴已经出现3次,分别是5月3日、5月6日,以及目前还在持续的从5月10日23时开始的地磁暴过程。
太阳耀斑就更多一些,进入5月以来的短短10多天内,就发生了X级耀斑10多个、M级的耀斑60余个。
从目前太阳活动的趋势来判断,近期再次出现地磁暴以及太阳耀斑的可能性是比较高的。
韩大洋说。
对普通人的生活一般没有什么影响,不会影响身体健康,不需要专门防护地磁暴和太阳耀斑,会不会对我们的生活产生影响?专家回应,地磁暴和太阳耀斑只会对航空、通信等高技术行业产生一些影响,对普通人的生活一般没有什么影响,也不会影响身体健康,更不需要进行专门防护。
专家解释,太阳耀斑和太阳光很像,只不过它的能量要强上很多个量级。
当耀斑发生时,地球外包裹的电离层就会接收到比日常多得多的照射量,空气粒子快速移动,导致电离层的密度、结构发生改变,原本该反射回地面的无线电波信号受到影响。
由于电离层扰动而发生的短波吸收现象,给现代航空、航海等领域常用的短波通信带来如信号丢失、通信质量变差的问题。
不过,太阳耀斑不会影响普通人的生活。
在大气层的保护下,耀斑所有波段的辐射都大幅减少,能够到达地面的部分微乎其微。
同时,现代科技有办法来应对耀斑造成的无线电通信变差的问题,比如调整通信频率、改变通信方式等。
#p#分页标题#e#当发生地磁暴时,高纬度地区大气在焦耳加热和高能粒子沉降的作用下受热膨胀,并随着大气环流将这种变化传递到全球,引发高层大气密度升高,给运行在500千米以下轨道高度的人造航天器等制造更大的飞行阻力,使其轨道出现明显的衰减,这在航天上叫做大气拖曳作用。
还有一类影响是,地磁暴的发生造成地磁信息变化,使得鸽子在飞行途中容易迷路,造成信鸽丢失。
对普通人而言,地磁暴的影响非常微弱,完全可以忽略不计。
对空间天气活动给一些行业带来的影响,中国气象局国家空间天气监测预警中心与相关行业部门有长期密切合作,共同探讨针对不同技术系统的应对措施与减缓策略。
一种降低在月球上丢失太阳能漫游车风险的新方法
大多数用于太阳能供电的长距离导线规划算法没有主动考虑可能的导航延迟。
在这里,虚白色路径显示了一个计划,该计划将PSR内的漫游车尽快引向阳光,但它对可能的延迟没有弹性,这种延迟将导致漫游车落后于计划,并错过关键的太阳能充电事件。
另一方面,主动考虑延迟 蓝线的规划策略将使漫游车走上潜在的更长但更安全的轨迹。
鸣谢:uux.cn/背景图像和蝰蛇漫游者渲染:美国宇航局和亚利桑那州立大学。
据美国物理学家组织网(英格丽德·法德利):美国宇航局和世界各地的其他太空机构定期向太空发送机器人和自动飞行器,以探索太阳系中的行星和其他天体。
这些任务可以大大提高我们对太阳系其他地方的环境和资源的了解。
多伦多大学航空航天研究所和美国宇航局喷气推进实验室 JPL的研究人员最近进行了一项研究,探索可以提高使用太阳能漫游车进行月球探索的有效性和成功率的回收策略。
他们的论文预先发表在arXiv上,介绍了一种新的方法,可以帮助太阳能漫游车安全地离开月球上永久的阴影区域。
领导这项研究的研究员Opvier Lamarre告诉Phys.org:近年来,几个国家已经表示对探索月球南极感兴趣,包括美国、中国、印度、俄国和其他国家。
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他们中的大多数人计划使用太阳能漫游车来探索经常处于阴影中的区域 称为永久阴影区,或PSRs,我们怀疑这些区域可能包含大量的水冰。
可以想象,用太阳能漫游车进入PSR是一项冒险的尝试!如果漫游车因故障而延迟,它可能无法在能量耗尽前回到阳光中。
太阳能漫游车在能效方面有许多优势,但它们受到依赖太阳光运行的限制。
由于月球上的一些区域永久处于阴影中,漫游者对阳光的依赖可能会阻止他们安全地探索然后离开这些区域,导致他们在执行任务时耗尽能量。
拉马尔和他的同事最近工作的一个关键目标是量化失去太阳能漫游车的概率,因为他们正在探索月球上的这些阴影区域。
此外,该小组希望设计一种方法,帮助最大限度地提高太阳能漫游车安全完成任务的概率。
首先,我们需要定义太阳能漫游车在月球南极‘安全’意味着什么,拉马尔解释道。
为了做到这一点,我们关注漫游车在什么地方、什么时间离开PSR,以及它的电池还剩多少能量。
这表明了漫游车在下一段任务之前是否可以在原地冬眠 因此,在那之前保持安全。
然后,我们计算一种在线遍历规划方法,漫游车可以从任何起始状态 包括PSRs内部开始遵循该方法,以最大化其生存概率。
拉马尔及其同事概述的规划方法被称为恢复政策,因为它本质上是一种后备策略,允许漫游车最大限度地增加到达安全的机会 即阳光将到达的区域,为其电池充电。
在他们的论文中,研究人员表明,在这种情况下计算这种复苏政策可能具有挑战性,因为它需要几个近似值,如果非常不正确,可能会影响整体预测的可靠性。
例如,时间是我们状态空间的连续维度,需要离散化,拉马尔说。
我们需要确保这种近似/离散化不会危险地扭曲对故障概率的预测。
在月球南极,太阳光照是高度动态的;附近的山脉和环形山可能会在地表投下巨大的阴影。
如果与 近似政策假设相比,漫游者稍微落后于计划,它可能会错过关键的太阳能充电期。
如果比政策设想的提前一点,也是如此。
由于这些时间近似值极大地影响了太阳能漫游车回收政策的可靠性,拉马尔和他的同事们保持了高度保守。
这最终将失败的风险降至最低,同时增加了该策略在现实任务中保持安全的可能性。
我们认为这种方法在许多方面都是有用的,拉马尔说。
首先,它代表着向远程自主移动规划算法迈出了一步,该算法主动考虑 或‘推理’太阳能漫游车的风险。
此外,我们的技术可以成为人类操作员在月球南极制定新的月球车任务的有用工具 它可以用于着陆点选择、全球遍历规划和风险预测等,甚至可以通过地面回路操作支持正在进行的任务。
在未来,这个研究小组引入的回收政策可以应用于月球上的真实世界探索任务,以降低在阴影区域丢失太阳能漫游车的风险。
由于最近的研究是与美国宇航局的JPL合作进行的,这种方法很快就可以在各种现实的月球场景中进行测试。
到目前为止,我们使用Cabeus环形山的轨道数据测试了我们的方法,但我们希望使用美国宇航局定制的太阳照明地图,并将我们的技术应用于月球南极的许多其他区域,这些区域有一天将被机器人或载人任务访问,如Shackleton,Faustini,Nobile,Haworth和Shoemaker环形山,Lamarre补充道。
此外,我们目前正在研究新一代风险预测远程导航算法,用于利用太阳能漫游车探索月球南极。
月球,太阳系中第五大行星地球卫星
例如在我们民间最有名是嫦娥奔月,这个神话故事一直流芳百世。
许多科学家一直在探索其中奥秘,,最终在1969年时候宇航员终于登上了月亮,开启了对外空世界新的探索篇章。
月球简介图片中就是我们地球的卫星,这是太阳系中第五大行星。
月球直径是地球的四分之一,质量是地球的八十一分之一,距离地球有38万千米,其质量在太阳系中最大,对于月球形成,一些科学家推测可能是在45亿年前。
在月球表面有阴暗和明亮区域,亮区是高地,称为月陆;暗区是平原,称为月海。
月球的表面被巨大的玄武岩层所覆盖,除了玄武岩构造,月球的阴暗区,还存在其他火山特征。
大部分月球火山的年龄在30-40亿年之间;典型的阴暗区平原,年龄为35亿年;最年轻的月球火山也有1亿年的历史。
月食现象是指当月球行至地球的阴影后时,太阳光被地球遮住。
月食现象可分为月偏食、月全食两种,当月球只有部分进入地球的本影时,就会出现月偏食;而当整个月球进入地球的本影之时,就会出现月全食。
人类登月在1969年7月时候,美国阿波罗载着三位宇航员成功登上了月球,这是人类历史上首次出现。
直到今天,月球上一共插上了6面美国国旗。
据有关报道,在美国登陆月球之后看到了外星人的采矿器和一些外星飞船。
在2013年中国嫦娥三号机器人首次登陆了月球,圆了国人多年的探月梦。
接下来重点就是嫦娥四号选择是难度极大的月球背面登陆,希望中国嫦娥四号能成功发射,能成功着陆月球背面,成功向地球人类送回珍贵的月球数据。