【天文宇宙】2018年全球性沙尘暴事件使火星南半球的冬天突然提前结束;NASA利用人工智能对其太阳动力学天文台进行“视力测试”

2021-7-25 12:17| 发布者: xxxxxxxxx| 查看: 41477| 评论: 0

摘要: ▼2018年全球性沙尘暴事件使火星南半球的冬天突然提前结束NASA利用人工智能对其太阳动力学天文台进行“视力测试”NASA的Europa Clipper探测器将搭乘SpaceX猎鹰重型火箭升空FAA更严格的“宇航员之翼”规则可能对贝索 ...

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2018年全球性沙尘暴事件使火星南半球的冬天突然提前结束
NASA利用人工智能对其太阳动力学天文台进行“视力测试”
NASA的Europa Clipper探测器将搭乘SpaceX猎鹰重型火箭升空
FAA更严格的“宇航员之翼”规则可能对贝索斯和布兰森产生重大影响

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2018年全球性沙尘暴事件使火星南半球的冬天突然提前结束

2018年6月，火星上的一些小型沙尘暴汇聚在一起，形成了一场巨大的、旋转的风暴，覆盖了整个星球，几乎将其整个表面从轨道器的视野中隐藏起来。现在研究人员说，这场巨大的沙尘暴也影响了整个季节，使火星南半球的冬天突然提前结束。

英国开放大学的Paul Streeter在一份声明中解释说：“这是一个研究全球沙尘暴如何影响火星两极大气的完美机会，火星两极在冬季被强大的风流包围。”Streeter和来自该大学、美国宇航局和俄罗斯科学院的科学家研究了来自火星轨道器的数据和该星球的一个气候模型，以检查风暴对火星大气的影响。他们发现风暴对该星球的南半部和北半部产生了巨大的不同影响。
风暴将更多的尘埃移向南极，摧毁了一个冷空气漩涡，给南半球带来了一个早春。这场风暴对北半球的影响较小，那里的季节几乎按预期进行。Streeter周五在英国皇家天文学会的虚拟国家天文学会议上介绍了这些发现。他表示类似的火星沙尘暴将继续成为值得密切关注的事件。Streeter表示：“它对沙尘如何在南北两极沉积以及我们对该星球气候历史的理解有影响。”

NASA利用人工智能对其太阳动力学天文台进行“视力测试”

美国宇航局（NASA）的太阳动力学天文台（SDO）有一些巧妙的方法来避免受到太阳的影响，因为该航天局收集了关于我们最近的恒星的重要信息。太阳动力学天文台已经工作了十多年，揭开了关于太阳中强大力量的前所未有的细节，但新的人工智能技术正在确保其“太阳视力”是正常的。

SDO由两个主要的成像仪器组成，即太阳地震和磁成像仪（HMI）和大气成像组件（AIA）。后者对太阳的表面进行持续的“注视”，每12秒捕捉一次10个波长的紫外光的镜头。AIA可能比人的眼睛更有“弹性”--盯着太阳看对人们的眼睛造成的损害，即所谓的日光性视网膜病变，可能在两分钟内发生--但随着时间的推移，它仍然受到巨大能量输出的影响。"随着时间的推移，太阳望远镜的敏感镜片和传感器开始退化，"NASA解释说。"为了确保这种仪器发回的数据仍然是准确的，科学家们定期进行重新校准，以确保他们了解仪器是如何变化的。"

到目前为止，SDO的这一目测依靠的是探空火箭。这些火箭的设计寿命很短，它们飞出地球的大部分大气层--这有助于保护我们免受大部分紫外线的伤害--然后测量那里的水平。然后与AIA的测量结果进行比较，然后对数据进行调整以适应仪器的退化。上图左边是AIA的原始数据，右边是使用探空火箭校准的处理版本。NASA解释说，问题是不可能一直发送探空火箭。该机构解释说：“这意味着在每次探空火箭校准之间会有停机时间，校准会有轻微偏差。同时，展望未来，深空任务也将需要观察有潜力的恒星，但将不能使用探空火箭进行校准。”周五的一篇新论文中详细介绍了解决办法，那就是机器学习。通过在探空火箭校准飞行的现有图像上训练人工智能算法，并告诉它什么是正确的校准量，该系统可以学习应用多少。

在上面的图片中，上面一行显示的是AIA在开始观测以来的几年中捕获的原始数据。下行显示的是经过新的机器学习算法处理后的数据。“由于AIA以多种波长的光线观察太阳，研究人员也可以使用该算法来比较不同波长的特定结构，并加强其评估，”NASA说。“开始时，他们将通过向算法展示AIA所有波长的太阳耀斑来教它太阳耀斑的样子，直到它识别所有不同类型光线中的太阳耀斑。一旦程序能够在没有任何退化的情况下识别太阳耀斑，该算法就可以确定有多少退化在影响AIA当前的图像，以及每个图像需要多少校准。”将机器学习的预测结果与火箭发射的实际校准结果进行核对，结果发现人工智能恰到好处。现在，AIA团队计划使用训练有素的算法，在未来的火箭飞行之间更好地调整仪器的变化。

NASA的Europa Clipper探测器将搭乘SpaceX猎鹰重型火箭升空

美国宇航局（NASA）的Europa Clipper探测器将搭乘SpaceX公司制造的猎鹰重型火箭开始其前往木星冰冷卫星-木卫二的旅程。NASA将向SpaceX支付1.78亿美元，以便在2024年10月发射该探测器。

Europa Clipper探测器项目在2015年得到了NASA的批准。它将在木卫二飞行45次，为研究人员提供对这个冰雪世界的诱人观察，据信在其冰壳下潜藏着一个海洋。Europa Clipper配备的仪器将帮助科学家弄清木卫二是否能支持生命。多年来，NASA计划用长期拖延的太空发射系统（SLS）发射Europa Clipper。但是，随着SLS的长期拖延和超额预算，NASA已经敦促国会考虑允许Europa Clipper进行商业飞行。NASA监察长办公室官员在2019年说，改用另一种火箭可以节省多达10亿美元。NASA在2021年的预算中得到了考虑SLS的商业替代方案的许可，并在不久之后开始正式寻找商业替代方案。一些美国国会议员多年来一直主张维持着SLS这个昂贵的项目，即使它超过了预算和截止日期。SLS的首次飞行原本应该在2017年进行。这项任务--发射一次无人绕月旅行--后来被推到2021年11月，根据NASA监察长办公室的说法，遵守这个新的时间表仍然“极不可能”。SpaceX在2018年首次发射其猎鹰重型火箭，并在2019年开始搭载卫星。今年早些时候，NASA选择用猎鹰重型火箭发射月球前哨站。

FAA更严格的“宇航员之翼”规则可能对贝索斯和布兰森产生重大影响

人们需要飞得多高才能正式成为一名宇航员？美国联邦航空管理局（FAA）刚刚给出了答案：尽管对太空开始的定义可能仍有争议，但要获得梦寐以求的“宇航员之翼”徽章所需的条件现在更加严格--而且可能对杰夫·贝索斯和理查德·布兰森这样的亿万富翁太空爱好者产生重大影响。

太空实际开始的地方的界限是一个棘手的话题，没有单一的定义。许多人认为卡门线（Kármán line）--地球平均海平面以上62英里（330,000英尺）处--是外太空与地球大气层的界线的分界线，尽管FAA实际上在这方面更宽松一些。根据FAA新的商业太空宇航员之翼计划命令8800.2（7月20日生效，这一天恰好是蓝色起源公司与贝索斯进入太空的大日子）--要被认为是 "太空"，飞行必须超过地球表面以上50英里。机组人员需要是“FAA/AST许可或允许的发射或再入飞行器上的飞行人员，”该机构补充说，并 “符合联邦法规第14篇（14 CFR）第460部分对飞行人员资格和培训的要求。”然而，这些机组人员必须满足第三个标准。根据FAA的规定，他们需要“在飞行中表现出对公共安全至关重要的活动，或对人类太空飞行安全做出贡献”。

在这些规则下，要弄清楚什么是合格的，似乎是故意模糊的。虽然维珍银河公司和蓝色起源公司的飞行都超过了FAA的50英里标志，但该机构将不得不决定他们是否展示了对公共安全或人类太空飞行安全至关重要的活动。具有讽刺意味的是，尽管蓝色起源公司和贝索斯比维珍银河公司和布兰森飞得更高，但他们的论据实际上可能更弱。新谢泼德号的飞行都是自主控制的，而不是由飞船上的飞行员控制的，这实际上意味着贝索斯和飞船上的其他人--包括沃利·芬克和18岁的奥利弗 · 戴门--只是乘客，而非宇航员。尽管如此，获得“宇航员之翼”的荣誉还是有一些谈判的空间。FAA对荣誉奖有一个漏洞，即 "对商业载人航天飞行的贡献值得特别认可的个人"。如果该机构负责商业空间运输的副局长（AST-1）认为某人 "对商业载人航天飞行行业有特殊贡献或有益服务"，那么他们可以被授予“宇航员之翼”徽章，即使他们不符合所有其他官方标准。FAA是否会在本月的两次发射中利用这一点，还有待观察：它可以根据贝索斯和布兰森对商业太空飞行的总体贡献来决定他们是否值得称赞，尽管不能保证未来的付费乘客享有同样的待遇，这可能会影响销售业绩。FAA直截了当地说明了它对该计划的目标，以及它所做的改变。"为了保持商业太空宇航员之翼的声望，"该机构补充说，"FAA可以在它认为合适的任何时候进一步完善资格要求。"