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藝術家描繪的黑暗星空背景，右上角是日光太陽，地球在中心，離體左下角是源和一個圓形的宇宙飛船。金線從太陽流向四面八方，追蹤與地球相撞。日光SPICES將測量太空中的離體等離子體，并將其起源追溯到太陽、源和行星大氣層、追蹤彗星尾巴和星際空間。日光致謝:uux.cn/斯蒂芬·阿爾維，離體密歇根大學
（神秘的源和地球uux.cn）據美國宇航局（科學編輯小組）：想象一下，你有一個秘密解碼環，追蹤你可以用它來破譯一個秘密信息，日光其中包含關于你周圍事物的離體重要線索:它們來自哪里，為什么會在那里，以及它們將來會變成什么樣。現在想象一下，秘密解碼環實際上是一個可以在太空中飛行的傳感器，用來揭開太陽系物質的秘密。這種物質起源于哪里，它如何變得有能量，它如何影響生活在地球上和太空旅行的人類？SPICES就像太陽系中等離子體(由帶電粒子組成的氣體)的解碼環。它有可能揭示有關太陽如何表現以及與行星及其大氣層相互作用的重要信息，以及太陽系如何受到其自身在星際空間中運動的影響。
宇宙主要由氫構成，但是構成生命的元素以及行星、彗星和許多其他天體都比氫重。事實上，這些較重的元素雖然不那么豐富，但卻是理解宇宙中眾多過程如何運作的關鍵。在我們的太陽系中，這些“重元素”——當它們帶電時被稱為“重離子”——可以幫助我們追蹤等離子體在行星、彗星、太陽和太陽大氣層，甚至星際空間的起源。
重離子是描述太陽系如何支持和維持生命的謎題的重要組成部分。它們也在導致太陽風暴的太陽大爆發中發揮作用。例如，發出大量X射線的太陽耀斑主要是由于太陽上重離子的激發。能夠預測和準備太陽風暴對于確保人類和機器人在太空任務中的安全非常重要。SPICES將通過向科學家提供關于太陽爆發如何發生以及它們如何加速等離子體的信息，使我們能夠更好地了解這些太陽風暴是如何形成的。有了這些信息，科學家可以更好地預測太陽風暴的時間和強度。
SPICES旨在測量在太空中吹動的帶電粒子流(也稱為風)的化學組成。香料將測量太陽風——從太陽吹走的風，包括最嚴重的太陽風暴產生的風。它還將測量從星際空間吹進太陽系并在遇到太陽時帶電的中性風，以及吹離行星表面和行星大氣層的風。測量這些粒子流的化學成分可以幫助我們了解太陽系是如何創造的，它今天的行為，以及它在未來的行為。
SPICES經過優化，可以檢測不太常見的重離子，如低電荷離子和同位素，這些離子目前無法通過星載傳感器很好地測量。SPICES的設計采用了一種新穎和最先進的方法來提高進入離子的能量，以便可以更清楚地識別它們的指紋，從而準確測量這些稀有物種的豐度和可變性。這些稀有物種中的一些只在太陽風暴中發現，可以改變這些風暴與地球空間環境的相互作用。
但是提高這些進入的離子的能量是具有挑戰性的；必須安全地完成，不要讓香料電子設備或其他儀器處于危險之中，也不要讓傳感器過熱。SPICES上使用的提高離子能量的方法是基于傳統方法，但新設計可以通過一次一個階段地提高能量來達到所需的最大水平，從而將離子能量提高到比以前的空間傳感器高60%。該設計還結合了一個保護泡，以保護電子設備和其他機載系統免受香料產生的高能離子的影響。香料將很快準備好在即將到來的任務中飛行，這些任務研究太陽的全球行為、行星大氣層、監測太空天氣，或者飛到太陽系的邊緣進入星際空間。
密歇根大學空間物理研究實驗室的工程師正在應對這一工程挑戰，德克薩斯州西南研究所也做出了貢獻。該傳感器的原始設計是密歇根大學科學家合作的結果，其中包括喬治·格洛克勒博士，天基離子質譜儀的先驅之一；蘇珊·萊普里教授；杰森·吉爾伯特博士；和副教授吉姆·瑞恩斯。
項目負責人:密歇根大學的蘇珊·萊普里教授
贊助組織太陽物理戰略技術辦公室

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追蹤日光層等離子體的起源和激發

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