风暴狩猎：追踪磁场神庙的航天器五重奏

美国国家航空航天局的五颗THEMIS卫星在部署后以艺术家的方式展示。

它们可能看起来又小又方，但美国国家航空航天局的五个新探测器有一个崇高的目的：在地球磁场中筛选出地球上最具活力的极光的暴风雨开始。

美国国家航空航天局的THEMIS宇宙飞船将在不到一个月的时间内发射，旨在追踪亚暴的起源。亚暴是高能粒子的风暴，在地球磁场的某个地方积聚，然后流回地球，并为其极光充电，也被称为北极光。

加州大学伯克利分校空间科学实验室的THEMIS任务负责人Vassilis Angelopoulos说：“30多年来，这些爆炸性能量释放的来源地一直备受追捧。“知道触发器的位置将有助于我们确定正确的物理原理。”

太阳太阳风积累的亚暴粒子对地球大气层的影响，是迄今为止伴随着一些最壮观的极光而产生的闪闪发光的涟漪和颜色变化的原因，THEMIS的研究人员表示。但他们补充道，看似美观的太空天气现象也可能被证明是严重太空风暴的基石，这些风暴可能会危及轨道内的宇航员，干扰通信或伤害卫星。

AUnited LaunchAlliance Delta 2火箭计划在美国东部时间2月15日下午6:07（格林尼治标准时间2307）开放的19分钟窗口内，从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地将五个THEMIS探测器送入轨道。该任务的名称也取自希腊正义女神。

THEMIS家族

五艘THEMIS飞船的大小几乎与洗碗机差不多，任何人都可以填补其机器人兄弟的轨道缝隙。完成美国国家航空航天局计划的两年2亿美元的任务只需要四个探测器，第五个是备用的，但将它们全部投入发射位置并非没有挑战。

“THEMIS是美国国家航空航天局第一次在一辆车上发射五艘航天器的任务，”加州大学伯克利分校的彼得·哈维（Peter Harvey）说，他是美国国家航天局的THEMIS项目经理，并补充说，这些问题就像太空探测器的婚礼蛋糕一样叠在一起。“这使得探测器能够独立携带进入太空。”

发射后，第一个探测器——被称为探测器A——被设计为在婚礼顶部从外壳中弹出，而其他四个探测器则像花瓣一样展开。然后，飞船预计将延伸一系列八个吊杆，长度从3英尺（1米）到65英尺（20米）不等。每个THEMIS探测器都配备了11个仪器，包括一对望远镜、六个电场仪器、两个不同的磁力计和一个静电分析仪。

哈维说：“我们的理念是让调查尽可能简单，把复杂性留在地面上。”

这一增加的复杂性包括大约20个全天空摄像站和一系列分散在阿拉斯加和加拿大的地面磁计，以补充THEMIS探测器的发现。

根除亚暴

为了扫描地球磁场并确定亚暴的起源，THEMIS的研究人员计划将他们的航天器交错在不同的轨道上，这些轨道的大小从地球半径的10倍到30倍不等（地球的半径为3962英里，即6378公里）。

Angelopoulos说：“问题是，亚暴从地球附近的太空中的一个点开始，几分钟内就越过了月球轨道。”“因此，单凭一颗卫星无法识别亚暴的时间和起源点。需要多个航天器在严密的电泳轨道上运行。”

spareTHEMIS探测器和另外两个探测器计划在太空中绕地球半径约10英里的轨道运行一天，而另外两个将在距离地球约20英里的轨道上运行。最后一艘航天器的轨道为期四天，距离是地球半径的30倍。他们的飞行路线还使五艘THEMIS飞船每四天与自己和地球对齐一次，研究人员希望这将是一个主要的亚暴狩猎期。

哈维说：“这些微小的探测器将穿越月球的一半，这真是太神奇了。”

这种分布使THEMIS探测器能够评估亚暴的两个候选位置——一个靠近地球和月球之间的中点，另一个更靠近。任务科学家们希望，在为期两年的THEMIS任务中，他们将记录至少30次亚暴事件。

哈维说：“目前，我们还没有一个真正的竞争者来竞争哪一个探测器将进入哪个位置。”他补充说，这些几乎相同的探测器一旦进入太空，很可能会显示出它们的差异。“然后最好的乐器将被赠送。”