Des chercheurs de l'Institut de physique moderne (IMP) de l'Académie chinoise des sciences (CAS) et leurs collaborateurs ont signalé un événement de particules énergétiques solaires (SEP) observé par l'analyseur de particules énergétiques de Mars (MEPA) transporté par le Tianwen-1 (TW) de Chine -1) vaisseau spatial. En tant que premier rapport scientifique basé sur la MEPA, l'article a été publié dans les Astrophysical Journal Letters .

MEPA, développé conjointement par IMP et l'Institut de physique de Lanzhou, est la première charge utile scientifique de Chine visant à étudier l'environnement de rayonnement spatial interplanétaire et proche de Mars. Il a été lancé avec le vaisseau spatial TW-1 en juillet 2020 pour commencer la mission d'exploration.

Le 29 novembre 2020, la MEPA a observé le premier grand événement SEP généralisé du cycle solaire 25 à 1,39 unité astronomique. Au moment de l'éruption de l'événement SEP, TW-1 et la Terre se trouvaient approximativement sur la même ligne de champ magnétique, ce qui signifie que TW-1 et le vaisseau spatial proche de la Terre pouvaient observer des particules énergétiques solaires à une distance de dizaines de millions de kilomètres, ce qui a fourni une occasion rare d'étudier les effets de la propagation des particules énergétiques.

L'étude du mécanisme d'accélération et de propagation des particules énergétiques solaires est d'une grande importance en physique spatiale. Une fois qu'ils ont quitté l'environnement proche de la Terre et sont allés dans l'espace, les astronautes et les engins spatiaux sans la protection du champ géomagnétique sont inévitablement exposés à un rayonnement intense de particules à haute énergie. Contrairement aux rayons cosmiques galactiques dont le flux est stable pendant longtemps, les événements SEP sont sporadiques et imprévisibles au cours de tout cycle solaire. Leur flux est supérieur de plusieurs ordres de grandeur à celui des rayons cosmiques de fond, ce qui non seulement a un impact important sur l'environnement de rayonnement spatial interplanétaire et proche de la Terre, mais constituera également une menace énorme pour les missions spatiales telles que les vols spatiaux habités et les vols en profondeur. exploration de l'espace.

Après avoir obtenu les données MEPA, les chercheurs de l'IMP ont évalué les données et confirmé que MEPA était en bon état de fonctionnement. À l'aide de leur logiciel de simulation MEPA auto-construit, ils ont comparé les données simulées avec les résultats des données originales échantillonnées renvoyées et ont obtenu les facteurs géométriques de MEPA pour différents types de particules incidentes. Les chercheurs ont également déterminé la relation entre les données originales échantillonnées et le spectre d'énergie observé en orbite de MEPA, et ont établi un ensemble de méthodes d'analyse de données MEPA pour assurer la qualité des données de détection scientifique de MEPA.

Sur la base des données de flux de protons du MEPA et des satellites proches de la Terre, l'équipe de recherche a étudié le mécanisme d'accélération et de propagation des événements SEP. L'équipe est composée de chercheurs de l'Université des sciences et technologies de Macao, de l'Université des géosciences de Chine, de l'IMP, de l'Institut de physique de Lanzhou, de l'Université des sciences et technologies de Chine de CAS, de l'Université de l'Alabama à Huntsville, aux États-Unis, et du Centre national des sciences spatiales de CAS. .

En comparant les données de flux de protons du MEPA et des engins spatiaux proches de la Terre, les chercheurs ont découvert que la ligne de champ magnétique associée à TW-1 et aux engins spatiaux proches de la Terre n'est pas connectée aux régions sources d'éclatement à la surface du soleil et au choc interplanétaire, ce qui signifie que l'observation par TW-1 et les engins spatiaux proches de la Terre est due à la diffusion en champ croisé.

Pendant ce temps, les chercheurs ont découvert que les données aux deux emplacements présentaient des caractéristiques spectrales similaires en loi de puissance double et que les profils temps-intensité des protons montraient un phénomène de réservoir typique pendant la phase de désintégration du SEP. Ils ont suggéré que le spectre à double loi de puissance est très probablement généré dans la région source de l'accélération du choc, et la diffusion verticale est un facteur clé pour expliquer le phénomène de réservoir SEP lors de cet événement. Ils ont également discuté de la dépendance de la longueur du trajet du champ magnétique radial et interplanétaire de l'intensité du pic SEP.

L'événement SEP montre une très bonne cohérence entre les données d'observation du MEPA et les satellites géocroiseurs. Le résultat jette une bonne base pour l'étude ultérieure des données d'exploration proches de Mars et aidera les gens à mieux comprendre l'environnement de rayonnement sur Mars et à planifier des missions d'exploration dans l'espace lointain. + Explorer plus loin

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