范艾伦探测器进入最后阶段，最终将在大气层毁灭

据国外媒体报道，目前，美国宇航局勘测范艾伦带的两颗探测器在最终返回地球之前，正在重新定位使其更接近地球。

在它们重返地球大气层，并在大气层毁灭之前，其中一颗探测器已经开始向轨道最低点——近地点运行。操作指令下达取决于探测器是否处于正确方向，启动引擎需要两个小时时间。预计近地点时间窗口一年仅有一至两次，从2月12日-2月22日，从3月11日-3月22日。

这一操控使探测器距离地球更接近190英里，为它15年后最终返回地球大气层做好准备工作。美国约翰霍普金斯应用物理实验室范艾伦探测器项目主管内莉·莫萨维（Nelli Mosavi）说：“为了使范艾伦探测器能够在合理时间段可控地重返大气层，我们需要接近近地点。”

在新的高度，空气动力阻力会导致人造卫星坠落，并最终在上层大气烧毁。莫萨维说：“我们的任务是获取大量科学数据，同时防止产生更多的太空碎片，这样我们的下一代也有机会探索太空。”

据悉，两颗范艾伦探测器是2012年发射的，旨在勘测导致太空不适宜生存的基本物理过程。该探测器大部分时间轨道运行在地球磁场中被激活的质子和电子双螺母状带，这些磁场被激活的质子和电子会产生辐射，干扰人造卫星电子通讯。

人们甚至还认为，这种辐射会对未来宇航员星际旅行构成威胁。当它们根据太阳活动改变形状、大小和强度时，将很难预测。最初科学家评估这颗范艾伦探测器仅能执行两年勘测任务，但是它们性能较好，自2012年至今一直运行良好。

美国宇航局戈达德航天中心范艾伦探测器任务科学家戴维·西贝克（David Sibeck）说：“范艾伦探测器在描绘辐射带特征时做了大量工作，为我们提供了推断辐射带内部情况所需的全面信息。”

经过这些年的勘测，这两颗探测器及其所有设备均完整未损伤，这本身就是一项成就，我们也从中学到如何设计性能优越的航天器。在2017年的一项研究中，范艾伦探测器的观测数据显示，辐射带内部通常不存在相对论电子（relativistic electrons）。这一发现与之前的假设完全相反。

但是科学家使用一种被称为磁性电子和离子分光计（MagEIS）的仪器来区分超高速电子和高能质子，从而使他们对该辐射带的构成成分产生新的认知。

研究报告第一作者、范艾伦探测器科学家赛斯·克劳德皮雷（Seth Claudepierre）说：“我们对这些高能质子已研究很长时间，它们可以污染科学设备，但迄今我们还没有很好的办法在勘测过程中消除它们。”

长期以来，人们都知道范艾伦辐射带外部更加“嘈杂”，因为在地磁风暴期间，范艾伦辐射带会随着太阳粒子和磁场的压力剧烈脉动。

美国宇航局表示，范艾伦辐射带内部被认为在地球表面上方保持着稳定位置。但是最新研究表明，范艾伦辐射带内部成分并不像人们想象的那样稳定。

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