
2015年3月12日,卡纳维拉尔角(Cape Canaveral)发射了另一项NASA任务,以研究地球磁场的动力学。 这次,研究的主题是
重新连接磁场
线的
过程 。
由于太阳一侧的带电粒子轰击地球,母亲磁场的力线可能会发生间断和重新连接,从而导致大量能量爆发,并以美丽的
极光形式反射到大气中。
为了更好地了解此过程的物理原理,美国国家航空航天局(NASA)正在利用美国纳税人的钱在昂贵的设备上钻孔。 为了使自己沉浸在主题中,您只需要在猫下看即可。
在Atlas V上载有4个称为“
磁层多尺度任务 (MMS)”的任务卫星,其主要目的是研究地球磁层中太阳磁场力线的重新连接现象,其结果是一个具有爆炸性质的相当危险的过程,表示为带电粒子的放电,可能会损坏正在运行的飞行器。
此任务是处理此问题的一种。 它的显着特征是卫星相对于彼此的位置的几何编排。 为了使设备能够收集足够的数据,卫星必须在空间流浪者冷眼前出现的现象的途中形成规则的金字塔形。
在宇宙的每个角落都可以找到磁场。 行星,恒星,星系,黑洞和许多其他物体产生的磁场环绕着它们的创造者,或者在周围的空间中自由漫游。

磁场线的一端连接到带正电的一侧,另一端连接到带负电的一侧,通常闭合并形成回路。 但是有时会折断一行,然后进入新的循环。 这些线的破裂和闭合释放大量能量,从而使周围的带电粒子加速到接近光速的速度。
MMS首席研究员Jim Burch于2015年3月10日说:
磁力线到底如何断裂然后闭合是一个完全未知的过程
当太阳的磁力线发生类似现象时,太阳耀斑会将大量的太阳大气以自由浮动的方式发送到外层空间,有时直接发送到地球。 此事件称为
日冕物质的
弹出,是一种相当危险的现象,可能导致地球上的电子设备出现重大问题并损坏在轨卫星。
磁力线的重新连接也更接近地球:太阳的磁力线不时到达地球的磁力线。 这是磁力线重新分配和重新连接的催化剂。

在大多数情况下,此过程的结果是流向地球大气的带电粒子流,产生了地球上最壮观的事件之一-北极光。 但是,这种影响也是地磁风暴的原因,地磁风暴是强电磁波的来源,可能会破坏电子设备并造成停电。
在MMS任务的帮助下,人类希望了解如何同时构造这种美丽而危险的现象。
进入细节

- 任务价值:11亿美元
- 每颗卫星的重量:1.36吨
- 每颗卫星的打包大小:八角形(常规八边形)高1.2米,宽3.65米
- 发射包装方法:婚礼蛋糕
- 每颗卫星的工作状态尺寸:高28.65米,宽120.7米
令人印象深刻,对不对?
怎么了
在轨道上,这些卫星形成一个金字塔,彼此之间相距10 km,以编辑研究过程的3d图像。 每个卫星都有一个GPS模块,可提供高达100米的定位精度。
任务设备在发生此类事件的可能性最大的地方收集数据-在
磁层顶的太阳-地球线上。
结果如何
任务执行一年后,记录了第一次重新关闭事件。 卫星在所谓的耗散区域中的重新连接的线路附近飞行,探测到事件本身和带电粒子流,以每秒几千公里的速度从事件中直线冲出,突破了通常保持住它们的磁场。 粒子一旦穿过磁障,它们就会旋转180度,这表明在旧的磁力线被太阳破坏后,新的磁力线形成了。
这些结果与计算机仿真完全吻合。
自发射以来,MMS在地球磁场中的这些区域飞行了数千次,每次都收集有关地球磁场力线动态的信息。 在首次直接观察到这种现象之后,记录了大约十二个类似案例,这为研究这种基本现象提供了更多数据。