美国宇航局GOLD任务详解：观测高层大气的急速变

今天早些时候，Arianespace 发射了美国宇航局的 GOLD 地球大气观测仪器。 Ariane 5 号火箭负责把它送入轨道，以便其对地球大气的最上层展开研究，观察强大的太空和地球天气事件可以对它造成多大的影响。 包裹着这颗蓝色星球的大气层结构，其实有些复杂。但也得益于此，地球上的生物可以免受极端太空事件的威胁。因为即便是给予我们温暖的太阳，偶尔也会闹个小情绪。

GOLD 和 SES-14 在轨运行时的想象图

投入运行之后，GOLD 将对高层大气中一个相对不被我们所理解的区域展开研究，它就是与电离层（ionosphere）擦边、混杂了带电粒子与扩散的中性气体的“热层”（thermosphere）。

这个脆弱的区域，可以在不到一小时的时间里，发生迅速而重大的变化。这些波动可以通过电离层和热层、以及地球和空间气候的不断相互作用而推动。

电离层位于地表 50 ~ 360 英里（80 ~ 580 公里）处。

举例来说，海啸和龙卷风这样强大到可以导致风向转变的天气事件，其后续作用也可以传递到高层大气。而在顶上，它还需要面对强烈的太阳风暴（恒星将巨大的、充满能量的粒子和磁场挥向地球大气层）。

作为地球和太空之间的一道屏障，复杂的相互作用让我们难以预测电离层和热层大气的变化。对于通讯卫星来说，这是一个相当严重的问题，因为电离层会对其产生干扰、甚至阻碍地球和卫星轨道间的信号。

GOLD 每半小时就可以“横扫”一遍地球盘面。

这将对手机通讯、以及全球定位系统（GPS）等服务造成影响，而后者又是飞机和航船安全通行的重要保障。来自科罗拉多大学波德分校大气与空间物理实验室的 GOLD 项目首席调查员 Richard Eastes 表示

上层大气的变化，比我们此前设想的要大得多，我们最不理解的是各个因素间的相互作用。在 GOLD 的帮助下，我们有机会以更全面的视角来观察。

从本质上来说，GOLD 就是一个成像摄谱仪。光谱仪是一种科学仪器，设计来分解光的波长组成、以及测量其强度。通过检查这种仪器的数据，科学家可以确定各种特征，包括目标成分和温度。

Gold 的任务是收集地球大气中的紫外线数据，它将在距离地表 22000 英里（35406 公里）的静止轨道上运行，每半小时扫描一次地球，以检视太空“边缘”粒子的类型和分布。