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导语：了解局部粒子能量 ， 太阳周期下降会影响什么作者：小霓
阿特拉斯 5 号火箭发射了双辐射带风暴探测器 ， 这是宇航局“与星共存”计划中的第二次航天器任务 。 这些探测器进入了一个椭圆轨道 ， 该轨道穿过地球的辐射带 ， 那里是高度可变的高能粒子群 ， 对宇航员的健康和航天器的运行有害 。 该航天器在发射后不久重新命名为范艾伦探测器 ， 配备了旨在确定这些高能粒子如何形成、如何响应太阳变化以及如何在太空环境中演化的仪器 。
在他们的主要任务中 ， 范艾伦探测器验证和量化了之前提出的激发过程 ， 发现了新的激发机制 ， 揭示了动态等离子体注入最内层磁层的重要性 ， 并使用功能独特的仪器揭示了内部辐射带的特征 ， 这些特征几乎以前的传感器不可见 。
现在 ， 通过二零一五年 11 月 1 日开始的扩展任务 ， 范艾伦探测器将推进对近地粒子辐射动力学的理解 。 这项扩展任务的首要目标是量化控制地球辐射带和环流环境的机制 ， 因为太阳周期从太阳最大值过渡到衰退阶段 。
【了解局部粒子能量，太阳周期下降会影响什么】
地球辐射带是一个独特的自然实验室 ， 可以帮助我们了解在整个宇宙中运行的粒子激发过程 。
范艾伦探测器任务超出了对地球空间环境危害的实际考虑 。 20 世纪对整个太阳系和可观测宇宙的空间和天体物理系统的观测表明 ， 在地球等磁化环境中产生强烈粒子辐射的过程具有普遍性 。 地球辐射带是一个独特的自然实验室 ， 可以帮助我们了解在整个宇宙中运行的粒子激发过程 。
太阳周期下降的影响太阳黑子数量达到峰值 。 从历史测量来看 ， 我们可以预期辐射带活动将随着太阳周期的下降而不断加剧：前两次太阳周期地磁暴期间最大的辐射带增强发生在其下降阶段. 随着太阳周期的减弱 ， 与太阳活动最大值期间往往盛行的太阳日冕物质抛射相比 ， 高速太阳风流变得更加突出 。 毫不奇怪 ， 这十年来最大的两次地磁风暴发生在去年 。
范艾伦探测器轨道远地点的当地时间位置向西漂移 ， 并在大约 2 年的时间里绕地球一周 。 到扩展任务结束时 ， 范艾伦探测器将成为第一个绕地球四圈的内磁层任务 ， 使我们能够量化各种加速和损耗机制的相对作用如何随着地球磁场的下降而变化 。 太阳周期 。
了解局部粒子能量粒子加速机制一直是范艾伦探测器任务的重点 。 这些探测器提供了第一个明确的证据 ， 表明辐射带中心的局部粒子加速有时会超过其他引起来自遥远地区的粒子群的传输和绝热压缩的过程 。 局部加速度归因于准线性粒子与称为惠斯勒波的电磁波的相互作用 。 惠斯勒波将能量从丰富的低能粒子转移到稀疏的高能粒子 。
同时 ， 探测器还在辐射带中心发现了高度意想不到的非线性波结构 。 这种结构可以将能量非常低（~10 电子伏特）的电子快速激发到中等能量（~100 千电子伏特 ， 从而为随后通过哨声波加速到辐射带兆电子伏特能量提供种子群体. 探测器还观察到了振幅异常大的哨声波 ， 这些波可能通过非线性过程更快地将粒子加速到能量 。 探测器扩展任务的一个关键主题旨在理清准线性和非线性相互作用对辐射带强度累积的相对重要性 。
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