美国NASA发射TRACERS磁重联任务探测空间天气
7月23日,美国国家航空航天局(NASA)“串联磁重联和极尖区电动力学探测双星”(TRACERS)任务由“猎鹰”9号火箭(Falcon-9)成功发射入轨。该任务旨在对地球磁场与太阳风的相互作用展开前所未有的高频次观测,深化对空间天气现象的理解[1]。
1、科学目标。任务的核心科学目标是精确研究地球磁层极尖区(Cusp)的磁重联过程。该任务由两颗完全相同的卫星组成,将在同一轨道上以串联方式一前一后飞行。这种编队构型,能够有效区分磁重联现象的空间变化和时间变化,解决该领域长期存在的观测难题。该任务计划在一年内对磁重联事件进行超过3000次测量,以前所未有的高时间分辨率揭示其快速演化的细节。
2、科学载荷。为实现科学目标,任务卫星搭载了一套高度集成的仪器,用于精确测量等离子体环境中的带电粒子、电场和磁场。主要科学载荷包括:尖端电子分析仪,由爱荷华大学提供,负责测量等离子体中的电子组分及其能量-投掷角分布;尖端离子分析仪,由美国西南研究院(SwRI)提供,负责测量等离子体中的离子组分及其能量-投掷角分布;双轴电场仪,由加州大学伯克利分校提供,负责测量与背景磁场垂直的电场,并探测高频等离子体波;三轴磁通门磁力计,由加州大学洛杉矶分校提供,负责测量背景磁场,并用于推断电流和低频等离子体波的存在;三轴磁搜索线圈,由爱荷华大学提供,负责测量高频磁场波动;创新能力磁力计,由爱荷华大学提供,作为一项技术验证载荷旨在测试为未来深空任务设计的新型磁通门磁力计。
3、任务协同。该任务的数据将与NASA近期发射的其他日球层物理任务形成协同观测。例如,与用于观测太阳风三维结构的“日冕和日球层联系偏振探测立方星座”(PUNCH)星座,以及用于研究极区电流的“电喷流塞曼成像探测器”(EZIE)星座任务相结合,将构建起从太阳到地球大气的完整物理链条,极大提升人类对日地关系和空间天气驱动机制的认知水平。
(王海名)
[1] NASA’s TRACERS Mission in Orbit. https://www.nasa.gov/blogs/smallsatellites/2025/07/23/nasas-tracers-mission-in-orbit/