火星需要更好的太空风暴预报

2002年1月4日，一场炽热的日冕物质抛射（CME）从太阳上起飞。这些风暴可以压倒地球的保护磁场。

太阳活动引发的太阳风暴可能会威胁到除地球以外的未来火星殖民地。现在，美国国家航空航天局正在投资于预报系统，该系统可能有一天会提前三天发出太空行走事件的警告。

太阳风暴在11年太阳周期的活动高峰期变得更加频繁。由于地球的磁场和大气层，地球得到了一些保护，但火星只有非常弱的磁场和薄的大气层，可以让更多的辐射到达其表面。

纽约罗切斯特理工学院的物理学家罗杰·杜贝说：“因为火星没有地球那样的保护，风暴对火星殖民地的意义要大得多。”

强大的太空风暴可以发出致命的X射线和高能粒子波，这可能会对地球上数百万人产生严重后果。在1989年3月的一场太阳风暴中，一场这样的太阳耀斑摧毁了魁北克的电力供应，扰乱了北美的电力和通信。

Dube告诉太空网：“太空天气预报变得越来越重要，因为它会对卫星、电网、GPS和电信产生影响。”

同样的威胁也将存在于未来的任何月球基地，或前往火星或其他地方的载人任务中。

太空风暴警告标志

建立一个更好的太阳预报不仅仅意味着发射更多的太阳观测卫星。杜贝和他的同事们希望训练人工智能（AI）来识别预示即将到来的太阳风暴的关键信号。

杜贝说，过去的努力试图从单个航天器收集的数据中找到这样的太阳风暴特征。这项新研究将使用神经网络来筛选来自所有卫星和太阳观测站的数据。

Dube解释道：“我们正在开发人工智能算法，使其不仅可以吸收传统的基于时间的数据，还可以让神经网络吸收和消化图像数据。”

能够研究太阳图像将使人工智能软件能够利用美国国家航空航天局的太阳动力学观测站等硬件，该观测站可以以比高清电视高10倍的分辨率观测太阳。

人工智能神经网络将依赖于一个并行处理网络，其计算能力是包含3千兆赫处理器的高端工作计算机的600倍。这将使人工智能能够快速运行来自许多不同太阳观测来源的数据。

火星探测器

火星上的传感器或小型太阳观测站也可以增加观测太阳的仪器。但火星殖民者也需要一个系统，提醒他们躲避任何来袭的太阳风暴，因为这种风暴对经历风暴的人来说没有听觉或视觉线索。

美国国家航空航天局新工作的第二阶段涉及开发一种清晰的传感器，该传感器可以测量风暴在地面上的进展情况，并在风暴最终消退时发出信号。

杜贝说：“我们必须在空间站上对其进行测试，如果有任务的话，可能会在某个时候撞击月球，最后将其与火星上的一个上校一起放置。”

传感器还可能保护前往火星或整个太阳系其他目的地的太空旅行者。警报会提示宇航员在飞船上一个有屏蔽的安全室里找到避难所，直到危险过去。

从半小时到三天

目前，对危险太空天气最可靠的预测来自欧空局/美国国家航空航天局在L1拉格朗日点的任务，该点是太阳和地球引力完美平衡航天器轨道运动的几个位置之一。

杜贝说，SOHO航天器和其他太阳卫星几乎就像浮标一样，当它们探测到“来自太阳风暴的”季风时，会提前半小时向地球发出警告。

美国国家航空航天局和美国国家海洋和大气管理局根据太阳哨兵的提示，向商业航空公司、电力公司或卫星运营商发出预警。

尽管如此，将预测能力提高到三天可以防止千钧一发，并确保实地做好更好的准备。毕竟，半小时并不一定代表人类有多少时间做出反应。

“你不知道风暴什么时候会来临，”杜贝说。“它可能在周日凌晨2点袭击。”