卡鲁瑟斯探测器整备质量约531磅，体积大年夜致相当于一张双人沙发，将在发射后经历约四个月的飞翔，抵达L1点邻近的工作轨道。筹划在完成约一个月的在轨测试后，于2026年3月正式进入为期两年的科学不雅测阶段。在L1这一距离地球约为月球四倍远的地位，航天器将凭借两台紫外成像相机——“近场成像仪”和“广角成像仪”——对外逸层进行全景与局部结合描述。
外逸层的重要性远不止其“大年夜小”本身。当来自太阳的爆发性活动（如日冕物质抛射）抵达地球时，起首遭受的就是这层最外缘大年夜气，其与太阳高能粒子和辐射的互相感化会激发一系列物理过程，有时会演变为威逼航天器和宇航员安然的强烈空间气象事宜。是以，监测外逸层若何随太阳活动起伏，对晋升空间气象预告才能、降低近地空间功课风险具有关键意义。
这一义务不仅旨在揭示这一巨大年夜而稀薄“氢云”的真实标准和动态行动，也被视为保障将来阿耳忒弥斯登月宇航员安然、并摸索行星宜居性的重要一步。
这项名为“卡鲁瑟斯地日冕不雅测台”（Carruthers Geocorona Observatory）的义务于2025年9月24日从佛罗里达州肯尼迪航天中间发射，搭载SpaceX“猎鹰9号”火箭升空，与NASA的“星际映射与加快探测器”（IMAP）以及美国国度海洋和大年夜气治理局（NOAA）的“L1空间气象后续”卫星合营飞往地日L1拉格朗日点。L1位于地球轨道内侧、距离地球约一百万英里处，在这里，太阳与地球的引力达到均衡，航天器可以或许以较低燃料消费经久保持相对稳定，有利于持续不雅测太阳及近地空间情况。
早在20世纪70年代，科学界对地球大年夜气毕竟延长到多高仍缺乏直接证据，尤其是自地表约300英里以上、由极为轻巧的氢原子构成的外逸层，其空间范围经久存在不肯定性。因为外逸层发出的紫外光极其微弱，只能经由过程所谓“地日冕”才能探测到，当时的科学家几乎无法从地面直接不雅测这一构造。为此，开创性的科学家兼工程师乔治·卡鲁瑟斯（George Carruthers）开端研制专门不雅测紫外线的相机，并在多次探空火箭实验后，最终打造出可在太空运行的成像仪器。
1972年4月，阿波罗16号宇航员将卡鲁瑟斯的远紫外相机安排在月球笛卡尔高地，从月面“回望”地球，初次拍摄到地日冕的图像。成果显示，地球四周这团“轻飘飘”的氢云远远超出当时预期，从月球的不雅测点看仍无法完全纳入视场，这令研究团队颇感震动。后续研究认为，地球外逸层至少延长到地月距离的一半以上，其空间标准弘远年夜于传统意义上的大年夜气“界线”。
外逸层中的氢还与行星掉水问题密切相干。作为水分子（H₂O）的构成部分，氢原子在高层大年夜气中逐渐逃逸至星际空间，被认为是行星经久水量演变的一个窗口。经由过程追踪地球氢逃逸过程，科学家欲望解释为何地球可以或许在漫长地质汗青中保持丰富水资本，而太阳系内很多行星和卫星却损掉了大年夜量水分，这也为寻找宜居系外行星供给重要线索。
此次以“卡鲁瑟斯”定名的新义务，初次以持续成像的方法对地球外逸层进行片子般的记录，目标是在长时光标准上出现其整体构造及内部动态。项目首席研究者拉拉·沃尔德罗普（Lara Waldrop）在伊利诺伊大年夜学厄巴纳-喷鼻槟分校引导这一义务，该校也是乔治·卡鲁瑟斯的母校。NASA戈达德太空飞翔中间的义务科学家亚历克斯·格洛塞尔（Alex Glocer）表示，以前从未有义务专门致力于外逸层不雅测，此次获得的持续数据将是前所未有的。
个中，近场成像仪用于“拉近视角”，过细捕获接近地球的外逸层构造如安在短时光内随空间情况变更而改变；广角成像仪则承担“远距俯瞰”的角色，记录全部外逸层在远离地球处的扩大标准及随时光的整体演变。两套成像体系协同工作，将绘制出氢原子在外逸层中流动甚至最终逃逸到太空的动态图谱。科学团队指出，懂得地球上大年夜气逃逸的物理机制，有助于揣摸系外行星大年夜气在不合恒星辐射情况下的演变速度，从而断定它们在经久标准上是否可以或许保持合适生命存在的情况。
卡鲁瑟斯地日冕不雅测台由BAE体系公司负责设计和建造，义务由NASA戈达德太空飞翔中间的探测者与日球物理项目处负责治理，附属于华盛顿NASA总部的日球物理司。科研团队期望，经由过程对独一已知宜居行星——地球——外层大年夜气的精细成像与物理分析，为将来在宇宙中寻找其他可能孕育生命的世界供给更明白的“参照模板”。
编译自/ScitechDaily
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