太阳能无人艇海洋气象观测者
【菜科解读】
科技日报讯 这是一艘经历过暴风骤雨的无人艇。
8月5日，记者从中国科学院大气物理研究所获悉，该所研发的半潜式太阳能气象探测无人艇海洋气象观测者-3于8月1日上午成功穿过2020年三号台风森拉克中心，获取了台风发展过程中高时间分辨率的洋面气象及海洋要素数据。
这是国际上首次利用太阳能无人艇主动探测台风中心。
据了解，MWO-3海上观测是中国气象局气象探测中心牵头的台风观测项目海燕计划的重要组成部分。
MWO-3搭载了气象和海洋观测传感器，通过北斗卫星传输数据。
在这次海上观测试验中，MWO-3经历了‘森拉克’台风过境，为中国气象局提供了时间分辨率高达1分钟的实时观测数据，监测台风过境时海面各要素的详细变化过程，相比传统的海洋浮标观测，我们的无人艇能够机动应变航行观测，获取最优位置的实时观测数据，具有其他观测手段不具备的独特优势。
无人艇项目首席科学家、中科院大气物理研究所研究员陈洪滨说。
更重要的是，MWO-3获取的观测资料，被第一时间发送到中央气象台台风与海洋气象预报中心，为台风预报、预警发挥了重要作用。
当时附近没有其他观测资料，MWO-3的实时资料非常珍贵，离低压中心较近，非常有利于我们确定低压中心的位置。
中央气象台台风与海洋气象预报中心主任钱传海评价道。
陈洪滨表示，无人艇成功探测台风中心，不仅为台风、热带低压和大雾等洋面天气的监测、预报和预警提供了实时数据支撑，而且为全球海洋气象数值模式提供了宝贵的实测资料。
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。
“微笑的太阳”实际上是日冕洞？太阳风可以对地球大气层造成严重破坏
根据加利福尼亚大学物理学教授布莱恩-基廷（Brian Keating）的说法，这张在紫外线辐射下描绘的图片实际上显示了所谓的"日冕洞"，即带电的太阳风束，"可以对地球大气层造成严重破坏"。
基廷在接受《华盛顿邮报》采访时说，太阳"微笑"的每只眼睛和嘴巴都是恒星外层的斑块，它们已经冷却了几百度。
不过，请不要盯着太阳看，因为它不会对你回以微笑--卫星在紫外光谱上捕捉到的这些斑块，人类的肉眼是看不到的。
那么，几段略微冷却、密度稍小的气体对地球居民意味着什么呢？当太阳风吹到我们星球的大气层时，当太阳的粒子和地球的气体交织在一起时，它们可以引起美丽的极光--但它们也有可能对电信系统造成难以置信的破坏。
根据基廷的说法，需要大量来自太阳分支的带电粒子才能到达地球，但足够多的暴露可以被天线读取并干扰电视、广播和其他形式的通信。
在严重的情况下，太阳风爆炸可能影响电网，导致停电。
对太阳表面进行诡异的人格化并不完全是不寻常的。
2014年，美国宇航局的太阳动力学观测站捕捉到了一张"南瓜太阳"。
尽管这些事件似乎有规律可循，但严重程度的日冕洞（或地磁）风暴"早就该发生了"，基廷告诉《邮报》。
1859年，一个源自太阳的强烈地磁事件被称为"卡林顿事件"，它曾使多个电报站着火。
这样的风暴可能每年都会频繁发生，但基廷说，地球"长期以来一直在躲避所有这些磁性子弹"。
由于我们对基于技术的通信的依赖，一次重大的日冕洞爆炸可能会带来一些沉重的后果。
国家海洋和大气管理局的空间天气预测中心将地磁暴的严重程度分为五级。
“微笑的太阳”仅被列为G1级。
一个"极端"的地磁暴，或G5级，将引发一系列系统性问题--全面停电、电网崩溃、航天器损坏、持续几天的无线电停电、卫星导航中断，以及远至佛罗里达和德克萨斯南部的可见极光。
NOAA预测的G5风暴频率是令人不安的--每11年有4次。
但是，正如基廷所解释的，几个世纪以来，地球一直很幸运。
基廷说，如果或当我们的运气用完时，"它可能真的很可怕，后果可能会更加戏剧化。
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