歐空局利用航天器的“內務”數據來測量宇宙射線

據外媒報道，通過研究高能粒子撞擊電路造成的計算機故障記錄，歐空局（ESA）的科學家們利用羅塞塔號（Rosetta）彗星探測器和火星快車空間探測器 (Mars Express)的“內務”數據，對太陽系的宇宙射線有了新的認識。

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地球不斷受到高能粒子的轟擊，這些粒子通常被稱為宇宙射線，從太陽系外部流進來。由於地球受到大氣層和磁場的保護，我們在地面上不會受到它們的困擾，但是它們對太空任務，特別是那些在低地球軌道以外旅行的任務可能是一個嚴重的危險。

宇宙射線會破壞微電路，這意味着它們會隨着時間的推移而使組件退化，因此空間機構的工程師會定期監測航天器系統的健康狀況。這種一般“內務”管理的一個例子是錯誤檢測和糾正（EDAC），它記錄了由於宇宙射線影響造成的內存錯誤，以便對它們進行補償。

歐空局的團隊意識到，隨着深空任務走得越來越遠，這些日誌可以作為衡量太陽系不同地區宇宙射線活動隨時間變化的一種方式，起到雙重作用。在這項研究中，他們查看了火星快車任務從2005年1月1日至2020年9月17日的“內務”日誌，以及羅塞塔號任務從2005年1月1日至2016年9月30日的“內務”日誌。

這15年的數據來自兩個任務，一個是火星，另一個是木星軌道以外的彗星，這很重要，因為航天器不僅在到達目的地時發回診斷性遙測數據，而且在從地球通過時也會發回。這意味着有可能觀察到在太陽11年的活動周期中，宇宙射線在內太陽系是如何變化的，這可能會影響宇宙射線。

此外，這組數據使科學家們不僅可以分析宇宙射線在時間上的變化，還可以分析空間上的變化，方法是比較來自航天器和地球上南極觀測的射線計數，以及與太陽的不同距離。測量結果顯示，每一個天文單位（9300萬英里，1.5億公里）的射線計數增加約5%。

“我們發現，宇宙射線在火星上的表現與在地球上的表現非常相似，並且受到太陽周期的強烈影響，”研究負責人Elise Wright Knutsen說。“隨着太陽變得更加活躍，擁有更多的太陽黑子，我們看到的宇宙射線就會減少，因為我們的恆星會偏轉更多的宇宙射線。然而，這種反相關是在大約5.5個月後看到的–它不是立即的–而且這種時間滯后的原因仍然是一個引人入勝的公開問題。”

歐空局認為EDAC技術有更廣泛的應用，包括在該機構的Gaia、BepiColombo和即將到來的Juice（JUpiter ICy moons Explorer）任務。

該研究發表在《天文學與天體物理學》上。