美國宇航局選擇機會號太陽物理學任務進行空間科學研究和技術演示

美國宇航局選擇了兩項新的科學提案，來進行為期9個月的概念研究。這可以加深我們對太空中的粒子和能量（圖片顯示的是太陽風從太陽處吹來）如何影響太空基本性質的理解。2024年10月，美國宇航局即將推出的星際測繪將與加速探測器一起發射。

美國宇航局選定了兩個小型衛星任務，分別是對地球最外層大氣的研究和太陽帆航天飛行測試任務，計劃在2025年與該機構的星際測繪和加速探測器（IMAP）共享太空之旅。

動態外逸層（GLIDE）和太陽巡洋艦的全球萊曼-阿爾法成像儀任務被選為“機遇號”的太陽地面探測器（STP）任務。GLIDE將幫助研究人員瞭解地球大氣層的上層（外逸層）接觸太空的地方。太陽巡洋艦展示了太陽能光子在太空中的推進作用。

2025年，IMAP將發射到第一個拉格朗日平衡點（L1），距離太陽約100萬英里，這將是NASA新政策的一個探路者。根據這項政策，該機構的科學任務理事會（SMD）將計劃利用發射能力較強的優勢，為小型衛星提供更多進入太空的機會。IMAP將幫助研究人員更好地瞭解星際邊界區域，那裡的太陽風和轉移到太陽系邊緣的太陽磁場會與星系物質、星系磁場發生碰撞。

把重點放在小型衛星和技術演示上有助於證明這些小型任務的能力，並將它們與現有的發射任務結合起來，為了解太陽系和發展創新技術能力提供更多途徑。

“關於太陽對行星際空間和地球周圍地區影響的研究在過去的十年中取得了巨大的進展，”美國宇航局華盛頓總部的科學副局長托馬斯·祖布臣說。“我相信，未來十年會有更多的新發現和歷史性的技術創新。”

為了更好地理解空間的基本性質和空間與地球環境之間的相互作用，科學家們從眾多建議中進行了科學的選擇。作為被選中的科學任務，GLIDE將透過追蹤氫發射的遠紫外光來研究地球外逸層的變化。外逸層是地球大氣中接觸太空的外層區域——原子可以在這個區域逃離地球。觀測外逸層的結構需要一臺望遠鏡，外逸層位於大氣層的外圍，幾乎可以延伸到月球。IMAP發射軌道到達內拉格朗日點，即地球-太陽系統中可以看到太陽的全景的點，將為GLIDE提供良好視角，非常適合持續觀測外逸層及其變化對太陽風暴干擾的反應。

GLIDE將填補觀測的空白，因為之前只有少數類似的紫外光影象是由外逸層拍攝的。該任務將以很快的速度收集觀測資料來觀察整個外大氣層，確保獲得全面的資料。瞭解地球外逸層對上方太陽或下方大氣影響的反應方式，將為我們提供更好的預測方法，並最終減輕太空天氣對太空無線電通訊的干擾。

GLIDE的首席研究員是伊利諾伊大學香檳分校的勞拉·沃爾德羅普。觀測預算為7500萬美元。

太陽能巡洋艦被選為技術示範任務。它是由一個近18000平方英尺（近1,700平方米）的太陽帆組成的，將利用太陽輻射作為推進系統的能力。這樣一個系統可以提供進入新軌道的機會，從而實現高價值的科學研究，包括從深空、黃道平面外以及在地磁尾靜止軌道上進行的小型衛星觀測。太陽能巡洋艦將演示一個這樣的軌道：航天器保持沿地球-太陽線運作，比L1更接近太陽。空間氣象科學家們希望透過將監測航天器靠近太陽，獲得更多關於太陽風暴向地球襲來的預警。

萊斯·約翰遜是位於阿拉巴馬州亨茨維爾的美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的首席研究員。太陽能巡洋艦的調查預算為6500萬美元。

機遇號的第二個STP科學任務，即日層萊曼α (SIHLA)的空間/光譜成像，也得到了資助，以便根據預算作出最終決定。SIHLA將使用創新技術來繪製整個天空，以確定日球層（太陽磁場影響的區域）和星際介質（太陽風頂的邊界）之間邊界的形狀和潛在機制。

從IMAP任務制定開始，SMD就計劃在該機構的倡議下將二級航天器一起發射，透過一次發射多個任務來削減成本。這次發射還將包括美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）的空間天氣後續任務，這將擴大該機構的空間天氣預報。

“透過使用小型衛星和技術演示實驗任務來擴充套件我們的能力和知識，使我們能夠做和嘗試更多的事情，”佩格·盧斯說，他是位於華盛頓的NASA總部太陽物理學部門的副主任。“我們的太陽最近向我們丟擲了很多有趣的問題，我們正在利用各種途徑研究太空天氣以及它對我們的星球和太陽系的影響。”

這些任務的資金來自太陽物理學日地探測專案，該專案由美國宇航局戈達德太空飛行中心管理。

FY: 董美慧