日食路徑周圍的年月大氣擾動（APEP）探測火箭將從美國國家航空航天局位于弗吉尼亞州的沃洛普斯飛行設施發射，以研究月球日食時電離層中產生的日日擾動。探空火箭此前曾在2023年10月的全食期間日環食期間從新墨西哥州的白沙試驗設施發射并成功回收。它們已經用新儀器進行了翻新，發射并將于2024年4月重新推出。空火該任務由佛羅里達州Embry Riddle航空大學工程物理學教授Aroh Barjatya領導，美國枚探他在該大學領導空間和大氣儀器實驗室。航空航天
這張照片展示了三枚APEP探空火箭和成功組裝后的局將箭重慶外圍（重慶外圍女）微信181-8279-1445一二線城市外圍預約、空姐、模特、留學生、熟女、白領、老師、優質資源支援團隊。領隊Aroh Barjatya站在二樓的年月護欄旁，站在最上面的日日中間。圖像：uux.cn/NASA/Berit Bland
探空火箭將在三個不同的全食期間時間發射：當地日食高峰前45分鐘、期間45分鐘和之后45分鐘。發射這些間隔對于收集太陽突然消失如何影響電離層的數據非常重要，這些數據會產生可能干擾我們通信的干擾。
電離層是地球大氣層中距離地面55至310英里（90至500公里）的一個區域。Barjatya說：“這是一個電氣化區域，它反射和折射無線電信號，并在信號通過時影響衛星通信。”。“了解電離層并開發模型來幫助我們預測擾動，對于確保我們日益依賴通信的世界平穩運行至關重要。”
電離層形成了地球低層大氣（我們生活和呼吸的地方）和太空真空之間的邊界。它由大量粒子組成，這些粒子因太陽的能量或太陽輻射而電離或帶電。當夜幕降臨時，電離層變薄，因為先前電離的粒子放松并重新組合成中性粒子。然而，地球的陸地天氣和太空天氣會影響這些粒子，使其成為一個動態區域，很難知道電離層在特定時間會是什么樣子。
一幅動畫描繪了電離層在24小時內的變化。紅色和黃色條紋代表白天的高密度電離粒子。紫色圓點代表夜晚中性、放松的粒子。圖像：uux.cn/美國國家航空航天局/金
用衛星研究日食期間電離層的短期變化通常很困難，因為它們可能不在穿過日食路徑的正確地點或時間。由于日全食的確切日期和時間是已知的，美國國家航空航天局可以在正確的時間和電離層的所有高度發射有針對性的探空火箭來研究日全食的影響。
當日食陰影穿過大氣層時，它會產生快速、局部的日落，引發大規模的大氣波和小規模的擾動。這些擾動影響不同的無線電通信頻率。收集這些擾動的數據將有助于科學家驗證和改進當前的模型，這些模型有助于預測我們的通信，特別是高頻通信的潛在擾動。
該動畫描繪了2017年日全食期間電離粒子產生的波。圖像：uux.cn/麻省理工學院Haystack天文臺/張順榮。張，S.-R.，Erickson，P.J.，Goncharenko，L.P.，Coster，A.J.，Rideout，W.和Vierinen，J.（2017）。2017年8月21日日食引起的電離層弓形波和擾動。《地球物理研究快報》，44（24），12067-12073。https://doi.org/10.1002/2017GL076054.
APEP火箭預計將達到260英里（420公里）的最高高度。每枚火箭將測量帶電和中性粒子密度以及周圍的電場和磁場。Barjatya解釋道：“每枚火箭將發射四個兩升蘇打水瓶大小的輔助儀器，這些儀器也測量相同的數據點，因此這與十五枚火箭的結果相似，而只發射了三枚。”。每枚火箭上的三個輔助儀器由Embry Riddle建造，第四個在新罕布什爾州的達特茅斯學院建造。
除了火箭，美國各地的幾個團隊還將通過各種方式對電離層進行測量。Embry Riddle的一組學生將部署一系列高空氣球。來自馬薩諸塞州麻省理工學院Haystack天文臺和新墨西哥州空軍研究實驗室的聯合調查人員將操作各種地基雷達進行測量。利用這些數據，來自Embry Riddle和約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室的一組科學家正在完善現有的模型。總之，這些不同的調查將有助于提供更大范圍的電離層動力學所需的拼圖。
當APEP探空火箭在2023年日環食期間發射時，科學家們看到，隨著日環食陰影掠過大氣層，帶電粒子的密度急劇下降。Barjatya說：“我們在第二枚和第三枚火箭中看到了能夠影響無線電通信的擾動，但在當地日食高峰期之前的第一枚火箭中沒有。”。“我們非常興奮能在日全食期間重新啟動它們，看看擾動是否在相同的高度開始，它們的大小和規模是否保持不變。”
美國毗鄰地區的下一次日全食要到2044年才能發生，因此這些實驗是科學家收集關鍵數據的難得機會。
APEP的發射將通過NASA的Wallops官方YouTube頁面進行直播，并在NASA的日全食官方廣播中播放。公眾也可以從下午1點到4點在美國國家航空航天局沃洛普斯飛行設施游客中心親自觀看發射。
作者:熱點
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