从左到右，该图说明了 NASA 的卡拉瑟斯地冕观测站、IMAP（星际测绘和加速探测器）以及美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的空间天气跟踪拉格朗日 1 (SWFO-L1) 任务将如何以新的方式绘制太阳对整个太阳系的影响。 美国宇航局太空计划联邦机构
围绕着我们太阳系的是一个天然而神秘的宇宙屏障，称为日球层——一项新的任务已经启动，以帮助天文学家更好地了解它。
太阳风是由太阳风产生的，太阳风是一股不断从太阳吹向外的带电粒子流。太阳风就像一个巨大的气泡，保护着我们太阳系中的行星免受弥漫在我们银河系（我们的家园星系）中的宇宙辐射的侵害。
除了地球的保护性磁场外，太阳圈在解释地球上生命存在的原因以及火星等其他星球上生命可能存在的原因方面发挥着重要作用。
超过六次任务帮助天文学家了解了太阳层，而两艘持久运行的航天器——旅行者号探测器——在离开太阳层探索星际空间后 收集了关键数据。
但新的 IMAP（星际测绘和加速探测器）任务旨在研究太阳如何形成太阳风，以及太阳风如何在日球层边界与星际空间相互作用。根据美国宇航局的说法，日球层边界的起始位置是地球到冥王星距离的三倍。
这张图片显示的是 3 月份 NASA 的 IMAP 任务被装入位于阿拉巴马州亨茨维尔的 NASA 马歇尔太空飞行中心 X 射线和低温设施的热真空室中。 Ed Whitman/NASA/约翰·霍普金斯大学应用物理实验室/普林斯顿大学
该航天器的 10 个仪器还将填补现有太阳层地图的空白，该地图由以前任务收集的数据拼凑而成，并有助于进一步解释太阳层如何在很大程度上保护我们的太阳系免受宇宙射线（宇宙中能量最高的粒子）的破坏。
与另外两项于周三搭乘同一枚火箭发射升空的空间天气探测任务一样，IMAP 将帮助科学家更好地预测太阳风暴何时会影响地球。当太阳风暴（也称为空间天气）直射地球时，其产生的强烈辐射会对国际空间站上的宇航员构成威胁，并干扰通信、电网、导航以及无线电和卫星运行。
“下一批任务堪称终极宇宙拼车，”美国宇航局太阳物理学部主任乔·韦斯特莱克博士在周日的新闻发布会上表示，“它们将为我们提供前所未有的太空天气信息。地球上的每个人，以及几乎所有参与太空探索和满足人类需求的系统，都会受到太空天气的影响。”
一段展示日球层的概念动画。 美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室
绘制日球层图
据美国宇航局 称，太阳层理论最早是由多位科学家在20世纪50年代末研究宇宙射线和太阳风概念时提出的。他们认为，太阳提供了一张由磁场和太阳风组成的网络，形成了一个环绕地球和太阳系其他天体的 边界。
水手2号是首个成功探测其他行星的探测器，它于1962年飞掠金星，也是首个测量太阳风的探测器，从而证实了太阳风的存在。20世纪70年代先驱者10号和11号任务以及旅行者号探测器进行的直接测量，进一步证实了日球层的存在。
科学家们渴望了解日球层的边界是什么样子，旅行者号探测器过去曾让我们得以窥见其迷人之处。它们是仅有的两艘穿越过日球层的航天器。
旅行者1号于2012年抵达日球层边界，而速度较慢的旅行者2号则于2018年穿越该边界，并在两个特定位置拍摄了快照。这些探测器收集的信息正帮助科学家们了解日球层彗星般的形状。
IBEX（星际边界探测器）卫星自 2008 年发射以来一直在绘制太阳层地图。但 IMAP 能够以前所未有的方式探索和绘制太阳层边界，因为它拥有成像速度更快、分辨率高 30 倍的仪器。
该图显示了旅行者 1 号和旅行者 2 号探测器相对于太阳球层的位置，太阳球层是由太阳形成的保护性气泡，其范围远远超出冥王星的轨道。 NASA/JPL-加州理工学院
IMAP 大约三个月后到达距离地球约 100 万英里（160 万公里）的轨道，届时它将实时观测太阳风，测量来自太阳的粒子，研究距离地球 60 亿至 90 亿英里（97 亿至 145 亿公里）的日球层边界，甚至收集来自星际空间的数据。
IMAP的主要任务是测量高能中性原子（ENA），即由高能带电离子与低速运动的中性原子碰撞形成的不带电粒子。这种粒子的形成过程在太空中任何存在等离子体（即带电气体）的地方都会发生，在日球层及其边界也同样存在。据NASA称，IMAP将通过追踪这些粒子来绘制更完整的日球层地图。
据美国宇航局称，粒子沿直线运动，不受磁场影响，因为它们不带电，因此 IMAP 可以收集地球附近的 ENA，并追踪它们的起源，例如原本看不见的太阳层边界。
“IMAP将拍摄到该相互作用区域随时间演变的极其精细的图像，”IMAP首席研究员、普林斯顿大学天体物理学家大卫·麦科马斯博士说。“它将能够了解屏蔽层是什么，屏蔽层是如何工作的，以及它的外观如何。”
麦科马斯补充说，我们的太阳系并不是唯一拥有类似日球层的星系，人们 已经在其他恒星周围发现了 明亮的星球层。
9 月 22 日，太阳升起时，一枚 SpaceX 猎鹰 9 号火箭搭载着 NASA 的 IMAP、卡拉瑟斯地冕观测站和 NOAA 的 SWFO-L1 航天器，在佛罗里达州肯尼迪航天中心的 39A 发射台上垂直竖立。 SpaceX/NASA
监测空间天气
IMAP与NASA的卡拉瑟斯地冕观测站和国家海洋和大气管理局的SWFO-L1（拉格朗日空间天气跟踪1号）一起，于美国东部时间周三上午7:30搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭从佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心发射升空。NASA在YouTube上对发射进行了直播。
卡拉瑟斯地冕观测站是一颗小型卫星，专门用于观测外逸层，即地球最外层的大气层。卡拉瑟斯任务将拍摄该区域微弱的紫外光晕（称为地冕）的图像，以帮助解答有关外逸层的形状、大小和密度的问题。
这项任务以乔治·卡拉瑟斯博士的名字命名，他研制了一种紫外线相机，作为阿波罗16号任务期间放置的第一个月球天文台。这台相机至今仍位于月球笛卡尔高地地区，它用紫外线拍摄了地球，并在1972年捕捉到了第一张外逸层图像。
这是由乔治·卡拉瑟斯设计和建造的望远镜拍摄的第一张地球外层大气——地冕的照片。 G. Carruthers（美国海军研究实验室）等/远紫外相机/美国国家航空航天局
卡拉瑟斯号任务将测量太空天气到达地球后的变化和影响，因为外逸层标志着地球和太空之间的过渡边界。
与此同时，SWFO-L1任务旨在探测太阳风暴，为近地轨道宇航员和为地球提供关键通信的卫星提供预警。随着宇航员深入太空，这项工具将变得更加必要。
“我认为我们正在进步……但要做出真正可靠的预测，我认为仍然是我们努力的目标，”美国宇航局科学任务理事会代理副局长马克·克拉平在即将启动的绕月“阿尔忒弥斯2号”任务的新闻发布会上表示。“显然，我们现在开展的任务将使我们对整个问题有更深入的了解，而不仅仅是问题的某一方面，包括太阳上发生的变化，以及这些变化如何从太阳向外扩散，最终是否会成为一个真正的问题。”
这颗卫星上的小型日冕仪望远镜将监测太阳活动并测量太阳风，持续不断地向美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的空间天气预报中心提供数据流。卫星拍摄的太阳风暴图像可以在30分钟内发送到该中心，而其他一些现有的任务，例如美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）于1995年发射的太阳和太阳层观测站（SOHO），则可能需要长达8个小时才能完成。
“SWFO-L1 的重要数据是我们维持电力供应、飞机飞行和卫星安全的生命线，确保美国能够应对太阳向我们发出的各种天气状况，”美国国家海洋和大气管理局空间天气预报中心主任克林顿·华莱士说。
从左到右，该图说明了 NASA 的卡拉瑟斯地冕观测站、IMAP（星际测绘和加速探测器）以及美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的空间天气跟踪拉格朗日 1 (SWFO-L1) 任务将如何以新的方式绘制太阳对整个太阳系的影响。 美国宇航局太空计划联邦机构
围绕着我们太阳系的是一个天然而神秘的宇宙屏障，称为日球层——一项新的任务已经启动，以帮助天文学家更好地了解它。
太阳风是由太阳风产生的，太阳风是一股不断从太阳吹向外的带电粒子流。太阳风就像一个巨大的气泡，保护着我们太阳系中的行星免受弥漫在我们银河系（我们的家园星系）中的宇宙辐射的侵害。
除了地球的保护性磁场外，太阳圈在解释地球上生命存在的原因以及火星等其他星球上生命可能存在的原因方面发挥着重要作用。
超过六次任务帮助天文学家了解了太阳层，而两艘持久运行的航天器——旅行者号探测器——在离开太阳层探索星际空间后 收集了关键数据。
但新的 IMAP（星际测绘和加速探测器）任务旨在研究太阳如何形成太阳风，以及太阳风如何在日球层边界与星际空间相互作用。根据美国宇航局的说法，日球层边界的起始位置是地球到冥王星距离的三倍。
这张图片显示的是 3 月份 NASA 的 IMAP 任务被装入位于阿拉巴马州亨茨维尔的 NASA 马歇尔太空飞行中心 X 射线和低温设施的热真空室中。 Ed Whitman/NASA/约翰·霍普金斯大学应用物理实验室/普林斯顿大学
该航天器的 10 个仪器还将填补现有太阳层地图的空白，该地图由以前任务收集的数据拼凑而成，并有助于进一步解释太阳层如何在很大程度上保护我们的太阳系免受宇宙射线（宇宙中能量最高的粒子）的破坏。
与另外两项于周三搭乘同一枚火箭发射升空的空间天气探测任务一样，IMAP 将帮助科学家更好地预测太阳风暴何时会影响地球。当太阳风暴（也称为空间天气）直射地球时，其产生的强烈辐射会对国际空间站上的宇航员构成威胁，并干扰通信、电网、导航以及无线电和卫星运行。
“下一批任务堪称终极宇宙拼车，”美国宇航局太阳物理学部主任乔·韦斯特莱克博士在周日的新闻发布会上表示，“它们将为我们提供前所未有的太空天气信息。地球上的每个人，以及几乎所有参与太空探索和满足人类需求的系统，都会受到太空天气的影响。”
一段展示日球层的概念动画。 美国宇航局戈达德太空飞行中心概念图像实验室
绘制日球层图
据美国宇航局 称，太阳层理论最早是由多位科学家在20世纪50年代末研究宇宙射线和太阳风概念时提出的。他们认为，太阳提供了一张由磁场和太阳风组成的网络，形成了一个环绕地球和太阳系其他天体的 边界。
水手2号是首个成功探测其他行星的探测器，它于1962年飞掠金星，也是首个测量太阳风的探测器，从而证实了太阳风的存在。20世纪70年代先驱者10号和11号任务以及旅行者号探测器进行的直接测量，进一步证实了日球层的存在。
科学家们渴望了解日球层的边界是什么样子，旅行者号探测器过去曾让我们得以窥见其迷人之处。它们是仅有的两艘穿越过日球层的航天器。
旅行者1号于2012年抵达日球层边界，而速度较慢的旅行者2号则于2018年穿越该边界，并在两个特定位置拍摄了快照。这些探测器收集的信息正帮助科学家们了解日球层彗星般的形状。
IBEX（星际边界探测器）卫星自 2008 年发射以来一直在绘制太阳层地图。但 IMAP 能够以前所未有的方式探索和绘制太阳层边界，因为它拥有成像速度更快、分辨率高 30 倍的仪器。
该图显示了旅行者 1 号和旅行者 2 号探测器相对于太阳球层的位置，太阳球层是由太阳形成的保护性气泡，其范围远远超出冥王星的轨道。 NASA/JPL-加州理工学院
IMAP 大约三个月后到达距离地球约 100 万英里（160 万公里）的轨道，届时它将实时观测太阳风，测量来自太阳的粒子，研究距离地球 60 亿至 90 亿英里（97 亿至 145 亿公里）的日球层边界，甚至收集来自星际空间的数据。
IMAP的主要任务是测量高能中性原子（ENA），即由高能带电离子与低速运动的中性原子碰撞形成的不带电粒子。这种粒子的形成过程在太空中任何存在等离子体（即带电气体）的地方都会发生，在日球层及其边界也同样存在。据NASA称，IMAP将通过追踪这些粒子来绘制更完整的日球层地图。
据美国宇航局称，粒子沿直线运动，不受磁场影响，因为它们不带电，因此 IMAP 可以收集地球附近的 ENA，并追踪它们的起源，例如原本看不见的太阳层边界。
“IMAP将拍摄到该相互作用区域随时间演变的极其精细的图像，”IMAP首席研究员、普林斯顿大学天体物理学家大卫·麦科马斯博士说。“它将能够了解屏蔽层是什么，屏蔽层是如何工作的，以及它的外观如何。”
麦科马斯补充说，我们的太阳系并不是唯一拥有类似日球层的星系，人们 已经在其他恒星周围发现了 明亮的星球层。
9 月 22 日，太阳升起时，一枚 SpaceX 猎鹰 9 号火箭搭载着 NASA 的 IMAP、卡拉瑟斯地冕观测站和 NOAA 的 SWFO-L1 航天器，在佛罗里达州肯尼迪航天中心的 39A 发射台上垂直竖立。 SpaceX/NASA
监测空间天气
IMAP与NASA的卡拉瑟斯地冕观测站和国家海洋和大气管理局的SWFO-L1（拉格朗日空间天气跟踪1号）一起，于美国东部时间周三上午7:30搭乘SpaceX的猎鹰9号火箭从佛罗里达州NASA肯尼迪航天中心发射升空。NASA在YouTube上对发射进行了直播。
卡拉瑟斯地冕观测站是一颗小型卫星，专门用于观测外逸层，即地球最外层的大气层。卡拉瑟斯任务将拍摄该区域微弱的紫外光晕（称为地冕）的图像，以帮助解答有关外逸层的形状、大小和密度的问题。
这项任务以乔治·卡拉瑟斯博士的名字命名，他研制了一种紫外线相机，作为阿波罗16号任务期间放置的第一个月球天文台。这台相机至今仍位于月球笛卡尔高地地区，它用紫外线拍摄了地球，并在1972年捕捉到了第一张外逸层图像。
这是由乔治·卡拉瑟斯设计和建造的望远镜拍摄的第一张地球外层大气——地冕的照片。 G. Carruthers（美国海军研究实验室）等/远紫外相机/美国国家航空航天局
卡拉瑟斯号任务将测量太空天气到达地球后的变化和影响，因为外逸层标志着地球和太空之间的过渡边界。
与此同时，SWFO-L1任务旨在探测太阳风暴，为近地轨道宇航员和为地球提供关键通信的卫星提供预警。随着宇航员深入太空，这项工具将变得更加必要。
“我认为我们正在进步……但要做出真正可靠的预测，我认为仍然是我们努力的目标，”美国宇航局科学任务理事会代理副局长马克·克拉平在即将启动的绕月“阿尔忒弥斯2号”任务的新闻发布会上表示。“显然，我们现在开展的任务将使我们对整个问题有更深入的了解，而不仅仅是问题的某一方面，包括太阳上发生的变化，以及这些变化如何从太阳向外扩散，最终是否会成为一个真正的问题。”
这颗卫星上的小型日冕仪望远镜将监测太阳活动并测量太阳风，持续不断地向美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的空间天气预报中心提供数据流。卫星拍摄的太阳风暴图像可以在30分钟内发送到该中心，而其他一些现有的任务，例如美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）于1995年发射的太阳和太阳层观测站（SOHO），则可能需要长达8个小时才能完成。
“SWFO-L1 的重要数据是我们维持电力供应、飞机飞行和卫星安全的生命线，确保美国能够应对太阳向我们发出的各种天气状况，”美国国家海洋和大气管理局空间天气预报中心主任克林顿·华莱士说。
