美国宇航局计划下一代航天器“星际探测器” 来了解日光层的形成

当40年前的旅行者1号和旅行者2号宇宙飞船分别在2012年和2018年进入星际空间时，科学家们欢呼雀跃。

这些勇敢的航天器已经从地球到太阳的距离的120倍到达日光层的边界，日光层是包围我们太阳系的气泡，受到太阳风的影响。

旅行者号发现了气泡的边缘，但给科学家们留下了许多关于太阳如何与当地星际介质相互作用的问题。

双子旅行者号的仪器提供的数据有限，在我们对该地区的理解上还存在重大差距。

美国宇航局及其合作伙伴现在正在计划下一代航天器，目前称为“星际探测器”，它将 从太阳到1,000个天文单位（AU）深入星际空间，希望了解更多关于我们的家园日光层是如何形成的以及它是如何演变的。

“星际探测器将进入人类从未见过的未知的局部星际空间。

”马里兰州约翰·霍普金斯大学应用物理实验室（APL）的星际探测器太阳物理学负责人Elena Provornikova说。

“这是第一次，我们将从外部拍摄广阔的日光层照片，以了解我们的太阳系。

Provornikova和她的同事们将在2021年欧洲地球科学联盟（EGU）大会上讨论执行该任务的太阳物理科学机会。

由APL领导的团队由来自世界各地的约500名科学家，工程师和爱好者（包括正式和非正式）组成，一直在研究任务应计划进行哪些类型的调查。

Provornikova说：“跨越天体物理学，行星科学和天体物理学，确实存在着非常杰出的科学机会。

团队希望通过这项任务解决的一些谜团包括：太阳的等离子体如何与星际气体相互作用以形成我们的日球层；我们日球圈之外的东西；以及我们的日球层看起来是什么样的。

该任务计划使用高能中性原子为日光层拍摄“图像”，“甚至从我们银河系形成的早期观察星系外背景光，这是地球上看不到的。

”普罗维尼科娃说。

她说，科学家们还希望更多地了解我们的太阳如何与当地银河系相互作用，从而可能为银河系中的其他恒星与它们的星际邻域相互作用提供线索。

日光层也很重要，因为它可以保护我们的太阳系免受高能银河宇宙射线的影响。

Provornikova说：“太阳在我们的星系中四处传播，穿过星际空间中的不同区域。

”太阳目前位于所谓的本地星际云中，但是最近的研究表明，太阳可能正在向云的边缘移动，然后太阳将进入星际空间的下一个区域，对此我们一无所知。

她说，这样的改变可能使我们的日光层变得更大或更小，或者改变进入并有助于地球背景辐射水平的银河系宇宙射线的数量。

这是为期四年的“实用概念研究”的最后一年，该团队一直在研究此任务可以完成哪些科学。

在今年年底，研究小组将向NASA提交一份报告，概述潜在的科学，仪器有效载荷的示例以及该任务的示例航天器和弹道设计。

Provornikova说：“我们的方法是列出在这样的太空任务中可以做什么的菜单。

该任务可能会在2030年代初发射，到达天体边界大约需要15年的时间——与旅行者35年来到达那里的速度相比，这个速度很快。

目前的任务设计计划持续50年或更长时间。