向日葵项目太阳帆驱动的地磁风暴追踪器

今年早些时候，当极光出现在北方地区以南很远的地方时，太阳风暴引起了美国公众的极大关注。随着太阳进入另一个太阳周期，这些风暴将变得越来越常见，它们对地球基础设施造成的危险也将继续增加。

目前，我们的大多数预警系统只能在即将发生的具有潜在破坏力的地磁风暴事件发生前几分钟发告。因此，来自罗马大学和意大利航天局的一组研究人员提出了一项计划，将一系列探测器运送到太空中的某个位置，在那里它们可以向我们发出预警。他们希望这些探测器无需火箭就能留在原地。

该任务被称为“向日葵”，这是向日葵的正式名称，最初是在2023年6月举行的第六届国际太空航行研讨会上描述的。在一次演讲中，意大利科学家解释了该任务的目标是为地磁风暴提供不同的警报级别。但更重要的是，该任务的设计将为人类提供100分钟的快速移动太阳风暴预警，大型太阳帆将完全控制该任务。

目前太阳风暴的预警时间最多只有几分钟，因为监测它们的探测器位于低地球轨道。为了提供更早的预警时间，Helianthus将在太阳/地球系统中称为sub-L1的点放置一系列专门设计的探测器。虽然目前尚不清楚“sub-L1”在这种情况下的具体含义，但典型的太阳/地球拉格朗日点距离太阳约150万公里——大约是月球与地球距离的四倍。

正如弗雷泽在此处所描述的，他对于太阳帆情有独钟。

使用太阳帆到达那里是向日葵号任务中最困难的部分。大多数太阳帆使用光子将自己推向太阳系外，因为这些光子的来源是太阳，而太阳按定义是太阳系的内部。因此，到达比地球更靠近太阳的点并留在那里似乎是违反直觉的。

如何实现这一目标，是该项目研究团队的一系列论文之一的主题。其他论文描述了仪器，例如轻型日冕仪和X射线光谱仪，甚至结构部件，例如用于展开太阳帆的吊杆和制造太阳帆的薄膜。

这些论文中描述的一些最有趣的研究展示了向日葵号如何在太阳帆完全展开的情况下保持在L1以下位置。该任务计划不使用火箭进行定位，而是使用一系列电致变色或液晶致动器每年进行大约四次定位操作。

太阳帆的概念已经存在一段时间了——弗雷泽解释了它们的用途。

推动这些系统和方法大部分发展的是意大利航天局对改善这些领域劳动力发展的兴趣。正如其中一篇论文所述，他们打算在太阳帆推进方面实现“具有挑战性的国家发展”。地磁风暴跟踪器并不是他们唯一的用例——同样的研究人员还规划了使用相同太阳能推进技术的地球-火星转移轨道。

目前，尚不清楚Helianthus是否有足够的资金支持将其投入实际部署。虽然已经制造了一些轻型仪器的原型，但在任​​何此类太阳帆任务投入使用之前，仍有许多工程工作要做。如果要做到这一点，意大利航天局必须表明他们对这个想法有多么坚定。

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