NASA -forskere demonstrerer teknik til at forbedre partikeladvarsler, der beskytter astronauter

Vores konstant skiftende sol bryder nogle gange ud med lysudbrud, solmateriale, eller ultrahurtige energipartikler-samlet set disse begivenheder bidrager til rumvejr. I en undersøgelse offentliggjort 30. januar, 2017, i Rumvejr , forskere fra NASA og National Center for Atmospheric Research, eller NCAR, i Boulder, Colorado, har vist, at advarselstegnene for en type rumvejrhændelse kan opdages ti minutter tidligere end med nuværende prognoseteknikker - kritisk ekstra tid, der kan hjælpe med at beskytte astronauter i rummet.

Jordens magnetfelt og atmosfære beskytter os på jorden mod de fleste af de skadelige virkninger af rumvejr, men astronauter i kredsløb med lav jord-eller endda, en dag, i interplanetarisk rum - er mere udsat for rumvejr, herunder bursts af hurtigt bevægelige partikler kaldet solenergiske partikler, eller SEP'er.

"Robotiske rumfartøjer er normalt strålingshærdede for at beskytte mod denne slags hændelser, "sagde Chris St. Cyr, en rumforsker ved NASAs Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland, og hovedforfatter på undersøgelsen. "Men mennesker er stadig modtagelige."

Så NASA ønsker at hjælpe med at forbedre systemer, der vil give fremtidige astronauter på forhånd advarsel om indkommende SEP'er. I det seneste papir, videnskabsfolk viste, at sporing af en associeret form for soleksplosion-skyer i hurtig bevægelse af magnetisk solmateriale, kaldet koronale masseudstødninger - kan hjælpe.

Forskere observerer koronale masseudstødninger ved hjælp af en type instrument kaldet en koronagraf, hvor en solid disk blokerer solens lyse ansigt, afslører solens svage atmosfære, kaldte corona. Rumbaserede koronagrafer bruges mere udbredt i rumvejrforskning på grund af deres solfelter på bredt felt, der ikke afbrydes af skydække eller Jordens rotation. Men jordbaserede koronagrafer har deres egne fordele-mens de kun kan observere solen om dagen i klart vejr, de kan returnere data næsten øjeblikkeligt, og ved en meget højere tidsopløsning end satellitinstrumenter. Denne hastighed for dataventur kan gøre en væsentlig forskel, i betragtning af at SEP'er kan bevæge sig med næsten lysets hastighed - så deres samlede rejsetid kan være mindre end en time fra det tidspunkt, de accelereres nær solen til, når de når Jorden.

"Med pladsbaserede koronagrafer, vi får billeder tilbage hvert 20.-30. minut, "sagde St. Cyr." Du vil se CME i en ramme, og da du får den næste ramme - som indeholder de oplysninger, vi har brug for for at fortælle, hvor hurtigt den bevæger sig - er de energiske partikler allerede ankommet. "

Til denne undersøgelse, forskere arbejdede baglæns for at se, om de kunne bruge et jordbaseret koronagraf til at få disse vigtige oplysninger om CME's hastighed hurtigt nok til at forlænge advarselstiden. De valgte en SEP-begivenhed og gik derefter tilbage for at kontrollere, om dataene var tilgængelige fra et koronagraf kaldet K-Cor, som er en del af NCAR's High Altitude Observatory og sidder oven på Mauna Loa -vulkanen på Hawaii. Deres søgning bekræftede, at de nødvendige oplysninger til at forudsige ankomsten af ​​de energiske partikler var tilgængelige cirka 45 minutter før partiklerne ankom til Jorden - titusinder af minutter, før de forlod solens indre atmosfære.

Det næste trin er at gentage denne undersøgelse igen og igen-ved hjælp af både arkiverede data og fremtidige observationer-for at se, om de tidlige signaturer af disse energiske partikler kan påvises pålideligt i K-Cor's billeder. Denne bekræftelse, sammen med planlagte forbedringer, der ville sætte K-Cor's billeder online endnu hurtigere, kunne gøre det muligt for denne teknik at blive et redskab i vejrudsigter i rummet, som er leveret til nationen af ​​U.S. National Oceanic and Atmospheric Association.

"I øjeblikket, behandlede billeder fra K-Cor er tilgængelige på internettet på mindre end 15 minutter efter, at de er taget, "sagde Joan Burkepile, en forfatter på undersøgelsen baseret på NCAR og hovedforsker for K-Cor-instrumentet. "Vi installerer en mere kraftfuld computer på observatoriet på Hawaii til at behandle billederne sekunder efter, at de er erhvervet og levere dataene på internettet inden for et eller to minutter efter erhvervelsen."