歐空局正在考慮一項對太陽風暴發出預警的任務

太陽並不完全是平靜的，儘管在我們用肉眼偷看的瞬間，它看起來依然很平靜。事實上，太陽是一個充滿活力的混沌體，噴射太陽風和輻射，並噴發大片的等離子體。我們賴以生活的技術發達的社會離太陽的活動很近，對於我們來說這是一個挑戰。

大多數時候，太陽只是讓地球升溫。但是，有時候太陽的噴發會導致太陽風暴襲擊地球。在我們電氣化和交流全球化的世界裡，這些太陽風暴會造成很大的破環。據歐洲航天局（ESA）稱，僅僅歐洲就可能遭到數十億歐元的損失。我們可以採取一些方法來保護我們的電網，通訊系統和其他基礎裝置免受太陽造成的地磁風暴的影響。但是，我們需要知道什麼時候這一天會來。

足夠強大的太陽風可以壓縮地球的磁層，並且能使太陽發出的線型或其它結構的物質、磁力變得具有破壞性。著作權：尼古拉·賽格南科博士，USRA,NASA,GSFC共有版權。

如果我們想準測預測太陽風暴，我們必須觀察太陽風暴的源頭：太陽。儘管我們從地球上可以看到太陽，但保護我們不受太陽風傷害的地磁場同時也會影響我們對太陽的觀察。大氣層遮擋了太陽發出的X射線（尤其是紫外線和伽馬射線），也讓我們無法輕易的仔細觀察太陽。

如果想要了解太陽的活動及逼近的太陽風暴，僅僅依靠地面觀察是不夠的，我們還需要位於地球磁層和大氣層之間的衛星的幫助。但是衛星僅作現場測量，並不會做出任何的預測。ESA正在規劃一個專案，這個專案可以幫我們更好的對有威脅的太陽風進行預警。為了取得更好的效果，這個專案需要在遠離地球磁層的太空中進行。這個專案被命名為拉格朗日專案，目前，ESA正在考慮使用兩個飛行器，一個放置在拉格朗日點1，另一個放置在拉格朗日點5。

地球和太陽之間的拉格朗日點（不按比例）

按計劃，一個飛行器將放在拉格朗日點1（太陽的正面），另一個將放在拉格朗日點5來獲取重要的側面視角。（拉格朗日點2所示的飛行器是NASA的微波探測器）

拉格朗日點是太空中的特殊點，在這個點地球和太陽的引力互相平衡，飛行器也因此能夠以最小的能耗在此處長期停留。拉格朗日點1和拉格朗日點2已經部署了眾多飛行器，以後數量會更多。

太陽有時會爆發並通過日冕物質拋射放射出大量攜帶磁力線的球狀材料。絕大多數球狀材料不會飛臨地球，但偶爾有一個會落到地球上。當太陽的短暫爆發壓制地球的磁層時，降臨地球的球狀材料就會引起地磁暴。

但是這些風暴並不是憑空冒出來的，它們來自太陽上能觀察到的事件。太陽有一個11年的週期，在這個週期中會發生最強烈的太陽活動——以及發生太陽風暴的可能性——，被稱為太陽活動峰年。在太陽活動峰年中，最大的太陽風暴來自日冕物質拋射（CMEs）。在這11年中的其他時間，共轉流相互作用帶（CIRs）也會產生太陽風暴。

發生巨大日冕物質拋射的太陽

但是不論發生原因，它們都來自太陽，而且更精確地預測它們對所有人都有好處。這對航空器能共同工作來監測太陽。L1在太陽風中，處於一個上游位置。L1的觀測能告訴我們朝向地球的空間氣象。L5的位置為我們提供了一種關於日冕物質拋射的側面視角，並且那還考慮到對日冕物質拋射速度和方向的更好的觀測。它們共同工作的話，提供的資訊意味著更好的預測。

“觀測快速變化的太陽的最佳方式之一，是在輕微偏離和太陽直線方向的位置上放置一個專用航天器，這樣它能在太陽轉到我們視線內之前觀測太陽的側面。”Juha-Pekka Luntama這樣說，他在德國德姆施塔特的歐空局任務控制中心負責空間氣象。L1航天器能測量飛向地球的風暴的實際物質，並且能取樣測量它的速度、密度、溫度和壓力。

它還能測量星際磁場（IMF）的強度和方向，它是被太陽風推向太空的太陽磁場的一部分。L1的位置還讓航天器觀察太陽圓面和日冕，並測量來自太陽的高能粒子。

有效勢的等高線圖歸因於旋轉參照系中的重力、離心力系統。箭頭表明5個拉格朗日點附近的能量梯度值——靠近或遠離他們。反常識地，L4，L5點是力的兩個重要的點，在這兩點上，力會平衡。L5點的位置在地球后面60度，因為它圍繞太陽公轉。L5點處航天器將從側面觀察物體，並觀測到太陽面向地球的側面。該處航天器還能夠觀測等離子云與地球間的傳播和發射。

Juha-Pekka在一份新聞報道上說，L5點位置是未來歐洲航天局太空天氣任務的絕佳地點，因為它可以提前觀測到太陽上將發生的情況。L5點處的航天器將提供關鍵資料，幫助我們發現到達地球的噴出物，提前預測噴出物到達地球的時間，並提供太陽活動區域旋轉進入視野的預測。對於這樣的任務，需要兩艘不完全相同的航天器配備不同的儀器才能完成相應任務。這些儀器包括磁圖儀、日冕儀、日球成像儀、磁力儀、光譜儀、等離子體分析儀等。

拉格朗日點上的任務將成為太空和地球觀測設施網路的一部分，致力於預測太空風暴。它們共同組成了ESA的空間天氣(SWE)網路。歐洲航天局還在一份宣告中表示，一次極端太空天氣事件可能導致高達150億歐元(162億美元)的損失。有了預警，電網運營商將能夠為風暴做準備，減少損失，並確保對醫院等關鍵設施的電力供應只有最低限度的中斷。衛星運營商也將受益。完成這樣的任務正處於概念設計階段。來自歐洲工業和科學協會的空間氣象和儀器設計專家正在從事這項工作。歐洲航天局表示，他們將在大約18個月內設計完成。

參考資料

1.Wikipedia百科全書

2.天文學名詞

3.時影，程思源，我的銀灰色少年，尚，綠色系-universetoday