赫尔墨斯将成为 NASA 跟踪太阳活动的微型气象站

美国国家航空航天局 (NASA) 的“门户” (Gateway) 将于未来十年的某个时候发射，它是阿尔忒弥斯宇航员绕月飞行期间生活和工作的月球前哨站，将有助于开展对人类继续探索深空至关重要的深入科学操作。

其中一个任务名为“赫尔墨斯”（Hermes），即太阳物理环境与辐射测量实验套件，最近通过了一项关键的任务审查，NASA 的科学家现在将转入最终确定任务设计的阶段。

“赫尔墨斯将成为阿尔特弥斯任务和 NASA 在月球上建立永久存在的目标的关键组成部分，”杰米·费沃斯美国宇航局赫尔墨斯项目主管在 1 月 30 日的新闻发布会上说道。

由美国国家航空航天局戈达德太空飞行中心建造，赫尔墨斯号是两个小型气象站之一，将监测太空天气，重点研究太阳物理学。该任务将研究太阳产生的动态条件，例如日冕物质抛射 (CME)，这些条件可能对任务仪器和人类活动造成危害。

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该站将由四台专业仪器组成，这些仪器将放在一个平台上。其中一台仪器名为 Nemisis，即小型集成系统中的噪声消除磁力仪，将测量 Gateway 周围的磁场。

通过这次任务更好地了解太空天气现象将有助于为未来的载人探险做准备。“从人类探索的角度来看，太空天气实际上与辐射环境有关，”赫尔墨斯任务的项目科学家威廉·帕特森说。

几十年来，科学家们一直在小型科学航天器上测量太空天气波动，但赫尔墨斯将成为载人航天任务中第一个在地球磁场（起辐射屏蔽作用）之外收集数据的监测系统。该磁场延伸至太空约 60,000 英里，保护宇航员和国际空间站免受太阳耀斑和其他银河宇宙射线等事件中喷出的有害辐射。

但当月球绕地球公转时，它会进出地球的磁尾，这是被太阳辐射扫回的磁场的一部分。为了到达那里，赫尔墨斯号将要飞越范艾伦辐射带——地球磁场捕获的大量高能带电粒子。在低轨道上，宇航员通常不会受到这些辐射带的影响，但如果他们要飞到更高的高度，这种辐射在较长时间内可能会致命。

Gateway 将有四分之一的时间处于这个保护罩内，为研究人员提供了难得的机会来研究和直接测量来自太阳的辐射。发射后，Gateway 需要大约一年的时间才能赫尔墨斯号将进入正确位置开始其任务，如果旅程按计划进行，它将在太阳当前太阳周期的顶峰之后开始。

帕特森说：“看着来自太阳的活动，这将是我们到达那里并开始执行任务的好时机。”

Gateway 还将在一个单独的有效载荷中携带 Hermes 的对应物 ERSA（欧洲辐射传感器阵列的缩写）。两者赫尔墨斯 (Hermes) 和 ERSA 以希腊神话中的女神阿尔忒弥斯 (Artemis) 的两个同父异母兄弟的名字命名。

尽管赫尔墨斯的测量结果将用于确保宇航员的安全，但其数据主要是科学性的。另一方面，欧洲航天局的 ERSA 的主要重点是研究太阳风辐射如何影响宇航员及其设备。

这些站点发回的每日数据将有助于更清楚地了解整个太阳系周围的太空天气如何运作。随着人类致力于在其他星球上或附近创造宜居环境，这些信息尤为​​重要。

帕特森说：“我们认为这是一种探路者，有助于建立这种能力，我们认为这种能力在未来将会支持探索。”

赫尔墨斯号距离预定的 2024 年底发射还有很长的路要走，这为任务的测试和修改提供了充足的时间。但帕特森对即将收集的数据充满期待。

由于大多数太阳物理学研究通常都是孤立进行的，因此帕特森希望这个项目能够扩展人类对我们恒星的独特动力学如何影响太阳系其他部分的认识。

“我认为我们将能够利用 Gateway 进行真正伟大的科学研究，”他说。“在解决其中一些挑战时，我们将会经历一个学习过程，但我们非常有信心。”