科学家们要求在当地的院子里提供空间来改进太空天气预报
为了提高太空天气预报能力,波士顿大学的澳门威尼斯人注册网站研究人员正在寻找一些愿意在自家院子里腾出一些空间来测量8月21日日全食时离子的反应的密苏里州中部居民。
电离是暴露于辐射或其他放电后产生的带电粒子。当空气受到来自太阳的紫外线和x射线辐射的轰击时,电离在大气中经常发生;这个过程也发生在极光期间,也就是我们更熟悉的北极光和南极光。
在日食期间,密苏里州的阳光较少,可能意味着当地的电离作用较少,而离子活性的下降是可以用电子设备观察到的反应。Sebastijan Mrak将这种可测量的离子活性扰动描述为“类似于船的船头和船尾产生的波浪”,而日食就是船。
马克是波士顿大学的博士生,也是空间物理中心的澳门威尼斯人注册网站研究助理。
他说,该项目已经得到了国家科学基金会的资助,但澳门威尼斯人注册网站研究小组现在正在寻找居住在杰斐逊城和斯普林菲尔德之间的人,他们将允许他们在他们的院子里放置一个小型GPS接收器。
马克特别提到了埃尔登(Eldon)、奥塞奇海滩(Osage Beach)和卡姆登顿(Camdenton)等地点,但他补充说,杰斐逊城(Jefferson City)的人们也可以提供自己的院子。
他说,密苏里州交通部已经有一个由84个GPS接收器组成的网络,他和其他澳门威尼斯人注册网站研究人员可以使用,他希望再找到10个垂直于日食路径的地点,再部署15个接收器。
垂直的定位将使澳门威尼斯人注册网站研究人员能够观察到从日全食路径传播出来的任何离子波——日全食最黑暗的阴影处,阳光和由此产生的电离作用将最减弱。
姆拉克说,理想的院子应该有一些开放空间,以防止干扰接收器;任何距离树木和建筑物30-65英尺的地方都可以。
他说:“我不能在房屋之间部署天线,因为房屋会对无线电波产生反射镜”,而反射反射会导致信号失真。
他说,GPS接收器装在一个小塑料盒里,“就像一个小笔记本一样大小”——大约8英寸× 4.5英寸× 2.5英寸。接收器是一块只有四分之一大小的电路板,而配套的计算机处理器是一块大约是接收器两倍大小的电路板。用于传输数据的天线将安装在相机三脚架上。
安装需要接入一个交流电源插座。Mrak说,它使用的电量将是象征性的。
他将于8月15日抵达密苏里州,并希望在8月18日晚上之前安装所有的接收器。该设备将记录数据直到8月24日。
该项目的最终目标是评估手机级GPS接收器作为收集太空天气数据的工具的有效性。
姆拉克解释说,太空天气是指太阳产生的条件,阿拉斯加费尔班克斯大学解释说,太阳以太阳风的形式喷射出带有磁性的等离子体。
太阳风与地球磁场的相互作用产生了北极光和南极光。大量喷射等离子体的太阳风暴可以释放足够的能量危及宇航员,导致卫星故障,甚至使地面电网过载。
据美国国家航空航天局报道,1989年3月的太阳风暴导致整个加拿大魁北克省停电12小时。
据《国家地理》报道,1859年发生的有史以来最大的太阳风暴在现代重演,可能对电网造成足够的破坏,使城市断电数周、数月甚至一年。
姆拉克说,离子活动告诉科学家太阳在做什么。
他说,GPS接收器已被证明是测量离子活性的好工具,但目前的数据收集系统存在很大的空间缺口,主要是在中南美洲、非洲和亚洲大部分地区。
他说,监测太空天气的大型装置也耗资数亿美元。
目前,太空天气预报只能预测出大约半天的时间,但如果数据收集得到改进,那么预测也可以得到改进,这将意味着有更多的时间来应对即将到来的太阳风暴,他说。
如果在日食期间的实验证明了波士顿大学团队在全球各地的手机中嵌入小型GPS接收器的解决方案的概念,它将从根本上改变太空天气的监测方式。
“如果我们能在手机上使用GPS传感器,那将是一场革命,”马克说。
他说,这次日食是“一个测试新仪器的独特实验”,因为澳门威尼斯人注册网站研究人员知道会发生什么,可以专注于他们的数据收集方法的有效性。