Près de l'espace est une zone mystérieuse, non seulement le phénomène naturel inhabituel, il y a beaucoup de valeur scientifique. Cependant, les véhicules aérospatiaux traditionnels nichés rarement pieds de hauteur près de l'espace, est-ce pourquoi? Près de l'espace à explorer et quelle est la valeur scientifique de celui-ci?
Tout d'abord, où dans l'espace proche?
la surface de la Terre est entourée de l'atmosphère, la couche bobine ayant une épaisseur de 1000 km, de proximité du sol est au-dessus de la troposphère et la stratosphère haute atmosphère, tandis que l'espace est différent de 1000 km. Près de l'espace (aussi connu comme « espace proche », « zone de transition de l'espace », « sous-espace » ou « suborbital », etc.) se réfère généralement à la terre de l'espace au sol autour de la 20 km-100 km (20 km aux États-Unis est définie comme 120 km) dans la troposphère, la stratosphère et la région supérieure de la couche intermédiaire, a un environnement particulier et complexes à forte radiation, basse température, séchage, etc., sont également fortement influencée par le rayonnement électromagnétique.
(Répartition de la couche de l'atmosphère. La figure 1, les images du réseau)
Près de l'espace dans une plage de hauteur est « embarrassant », et l'altitude générale d'avions de l'aviation de 20 km généralement moins, les satellites spatiaux hauteur de vol est généralement plus de 100 km, il est difficile depuis longtemps dans l'espace aérien, les avions et les satellites de 20 km-100 km résident, décrit comme « avions stagnant, les satellites descendre. »
(Figure 2 appareils de distribution de l'altitude, les images de Ohbot)
Par rapport à l'atmosphère de cercle adjacent, l'espace proche de la composition de la matière, l'énergie, le transport et l'interaction est un espace extrêmement complexe, proche contient une foule de phénomènes physiques à détecter et les lois scientifiques à découvrir, dans l'attente de nouvelles connaissances scientifiques.
En second lieu, ce phénomène particulier approche l'espace?
En plus de diviser les sphères de l'air, ainsi que la division de l'ionosphère. L'ionosphère est une zone d'ionisation de l'atmosphère terrestre, l'ionosphère d'environ commence 50 km-60km de la terre, a été étendue à environ 1000 km hauteur de l'espace aérien de la haute atmosphère terrestre par le rayonnement électromagnétique solaire, les rayons cosmiques, et la précipitation de particules atmosphérique au niveau de la terre, de sorte que l'énergie générée par ionisation d'une région de plasma à basse quasi-neutre constitué d'électrons, d'ions et de particules neutres.
(Fig. 3 gif panoramique à l'espace ionosphère Voir les images du réseau)
D couche ionosphérique adjacente à l'espace (environ 60 km-90 km du sol), la couche E (90km- du sol. 140 km) a également une intersection, donc il y a beaucoup phénomène particulier dans l'espace proche.
Le plus typique, comme Aurora, en fait, il est le phénomène des particules atmosphériques excités par la lumière, comme une bande de lumière colorée sur les pôles nord et sud près de la bande. L'altitude Aurora est excité des molécules de gaz d'excitation (ou atomes) dans l'espace près du processus de changement de niveau lui-même. Lorsque les particules sont modifiées par rapport aux faibles niveaux de haut niveau d'énergie va rayonner des ondes électromagnétiques vers l'extérieur. Si le rayonnement électromagnétique est visible plage de fréquence de la lumière, le gaz émet de la lumière. Il existe de nombreuses espèces de gaz moléculaire élevé, chaque niveau d'énergie est différente, de sorte qu'ils produisent sont aurora colorés, varient.
(Figure 4 prise sur la station spatiale Aurora, des images de la NASA)
Airglow haute atmosphère est un phénomène répandu faible émission de lumière, généralement l'atmosphère supérieure processus central s'excité. Bien que sombre Airglow sombre, mais la distribution est large, et donc le traceur de haute atmosphère (Tracer, à savoir le traceur ou marqueur), et des changements dans le processus de distribution contient diverses informations de paramètres dans l'atmosphère supérieure.
(Fig. 5 Airglow, les images du réseau)
Près de l'espace il y a un type particulier de nuage - mère de nuages de perle. nuages de perles typiquement formés en hiver polaire (latitudes élevées) stratosphère, à savoir environ 15 km 25 km-atmosphère d'altitude. Au cours de la « soirée », qui est, quand le soleil est sous l'horizon entre 1 ° à 6 °, la première piste ou la dernière lumière du jour est irradié par le bas au-dessus du niveau de la mer quand ces nuages. Cette lumière est réfractée glace des nuages, un processus appelé nuages arc-en-, vacillante effet arc en ciel.
(changements au fil du temps dans un ensemble de nuages de perle Sud de la Norvège Leirsund tourné 620 Janvier, 2008 Photographe F. photo Prata)
sprites rouge (également connu sous le nom éclair rouge ou sprites), l'atmosphère supérieure est un phénomène de décharge spectaculaire se produit généralement au sommet des nuages à partir du sol des nuages d'orage sur les 50-90km. Assistant moitié supérieure rouge rouge, le fond se transforme progressivement en un bleu, une largeur d'environ 5 km-10 km à l'intérieur. La probabilité d'occurrence de sprites rouge relativement faible, très aléatoire, montrant généralement un énorme éclat, sa luminosité est équivalente à la luminosité des aurores boréales modérée, dure environ dix à cent millisecondes, comme éphémère de la foudre.
(7 Août 2019 photographe suisse Roger Spinner capturé dans le nord de l'Italie rouge sprites)
En plus de sprites rouges, les jets bleus il y a un phénomène dans une atmosphère lumineuse inférieure à 40km limites. Une conique généralement mince à environ 100 km par seconde propagation vers le haut depuis la partie supérieure du tonnerre nuage apparaît jusqu'à ce que la hauteur de 40 km 50 km-commence à se dissiper, la durée d'environ 200-300ms. Qui peut être le spectre d'émission dans le bleu à partir d'une molécule d'azote, et est plus lumineux que l'assistant rouge.
(Fig. 8, 2016, lorsque le record du jet des photographiant bleu amateurs de photographie astronomique)
Ces phénomènes lumineux spécial magnifique magnifique, changeant accrocheur, mais donne également un espace à proximité d'une couleur mystérieuse. En fait, la majeure partie du phénomène lumineux est dominé par le soleil, les scientifiques ont mis l'image d'une éruption solaire (amélioration de rayonnement électromagnétique), des événements de protons solaires (particules chargées de haute énergie) et les éjections de masse coronale appelés trois impact des tempêtes solaires, qui sont l'un est situé à proximité de l'atmosphère spatiale de la source principale d'entraînement de l'évolution, mais également un changement correspondant dans la basse atmosphère de traction. Par conséquent, l'observation et l'analyse plus poussée de ces phénomènes, ainsi que la recherche sur la physique solaire, la météorologie spatiale, il est l'un des la direction scientifique de l'espace proche.
Troisièmement, l'espace proche Quelles sont les questions scientifiques?
1. échange matériau atmosphérique
Échange de matériau à proximité de l'espace d'air du cercle est un processus très complexe. Plateau Qinghai-Tibet, il y a un effet spécial « cheminée » sur la stratosphère - échange de substances étroitement liées entre la troposphère.
(9 Plateau Qinghai-Tibet, Photo à partir d'Internet)
Plateau Qinghai-Tibet dans un terrain spécial, le cyclone du Plateau Qinghai-Tibet touché par la mousson. Les scientifiques pensent que le transport de vapeur d'eau à travers la mousson, en Asie du Sud et d'autres contaminants va entrer dans le cyclone, tandis que le mouvement ascendant anticyclonique, le grand nombre de substances dans l'atmosphère inférieure est soufflé stratosphère, la formation d'un effet de « cheminée », en changeant la composition de l'atmosphère supérieure , ce qui provoque un effet de climat supplémentaires, suivis par la vapeur d'eau, et d'autres contaminants peuvent être que la circulation atmosphérique atteindre tous les coins du globe.
(10 plateau effet "cheminée", Source: spécial cygne)
La « cheminée » exactement comment transmettre? Convoyage quoi? Convoyage combien? Et quel est son impact sur le climat mondial est? La théorie a besoin une vérification plus poussée, il est nécessaire par des ballons scientifiques de haute altitude, l'équipement de détection ballon porté, des équipements de détection, ainsi que les bases, la science atmosphérique de l'espace proche.
(Près de l'espace atmosphérique lieu 11 Académie chinoise des projets pilotes de sciences dans le Qinghai dans la détection et le vote en cours de test, Source: spécial cygne)
2. la recherche biologique de l'espace proche
Près de l'espace peut aussi être des communautés biologiques, certains pays, dont les États-Unis et l'ex-Union soviétique, y compris une fois à la hauteur des microbes découverts 20 km-77 km, mais les méthodes biologiques qu'ils utilisent seulement une petite quantité de groupes biologiques de sondage. Les progrès techniques de la biologie moléculaire moderne, la génomique, la microscopie électronique, isotopes unicellulaires pour une étude approfondie de la biosphère de l'espace proche a été l'occasion.
(12 Près de l'espace diagramme schématique de la biosphère, Source: spécial cygne)
Ensuite, l'espace proche et quel est l'impact qu'elle a sur biologique? Les scientifiques sont certains organismes (tels que certains microbes, plantes communes) pour amener l'espace échantillon en approchant des avions et d'autres ballons scientifiques altitude de haute, pour effectuer le test biologique d'exposition, puis retour à l'échantillon de laboratoire de terrain pour une étude plus approfondie. Après la recherche biologique espace proche pourrait aider les scientifiques soumis à des impacts reconnaissent l'environnement extrême de l'espace, près de la façon dont ces organismes à travers le « changement eux-mêmes » pour adapter à l'environnement.
(Près de l'espace charge bio-atmosphérique 13 projets pilotes dans l'Académie des sciences de Qinghai Swan a mené une expérience de vérification complète Source: spécial Swan)
(14 À proximité de l'espace dispositif d'exposition biologique Source: spécial du cygne)
La créature de l'espace près de « descendu », la vie sur terre « prendre », à la recherche de « extra-terrestres » (extra-terrestres), sonder les limites de la vie sur la Terre pour survivre, pour améliorer la compréhension de la biosphère de la Terre « à la frontière », puis rétroactivement la vie sur Terre origine.
3. observation planétaire
Protéger la couche d'ozone par les êtres humains pour être en mesure de ne pas nuire indûment à la surface de la Terre dans l'ultraviolet. Cependant, les observations planétaires, l'ingrédient clé dans les planètes terrestres dans l'atmosphère, dans lequel le rayonnement principal dans le proche ultraviolet (200-400 nm), mais l'atmosphère dense dans la zone de hauteur du rayonnement est absorbé par la 0-30km de surface, incapable de développer des observations sur le terrain. Les scientifiques projettent de 30km ballons scientifiques de haute altitude élever au-dessus, pour éviter l'ozone absorbé, très Améliorer la qualité des données d'observation planétaire. Cela nécessite la plate-forme de ballon de haute altitude avec une grande stabilité et une précision de pointage, ce sera un défi sans précédent.
(15 planètes Près de l'espace observé schéma conceptuel Source: spécial cygne)
4. L'étalonnage de cellules solaires
Ces dernières années, les nouvelles cellules solaires a fait de grands progrès, et l'application des cellules solaires spatiales et techniques d'étalonnage de cellules solaires sont inextricablement liés. Dans l'espace de conception lors de l'utilisation des systèmes d'énergie solaire, les cellules solaires ont besoin pour obtenir des paramètres de performance précis sous la lumière du soleil standard, méthode d'étalonnage de l'espace commun comprend l'étalonnage par satellite, des fusées d'étalonnage, l'étalonnage d'appareils, d'étalonnage et d'autres montagnes.
(16 ballon à haute altitude carte d'étalonnage de cellule solaire le résultat de « Science chinois » 2019, N ° 7 couverture de magazine)
L'étalonnage de cellules solaires dans l'espace à proximité en utilisant la plate-forme de ballonnet à haute altitude, est complémentaire d'un autre calibrage, en particulier à la hauteur de 35 km ou plus, exempt de poussière et de vapeur d'eau, sans ozone majeur, où la lumière du soleil (en prenant en cellules solaires au silicium longueur d'onde réponse spectrale 0.35-1.1m) est sensiblement la lumière du soleil l'espace, et donc plus de 35 km d'altitude AM0 solaire est calibration spatiale appropriée. Près de l'espace d'étalonnage de cellules solaires est d'une grande importance pour l'évaluation des performances des cellules solaires dans des conditions d'espace du spectre complet et précis.
(17 Août 2018, le cygne utilisation spéciale de ballons scientifiques de haute altitude à proximité des tests d'étalonnage de cellules solaires de l'espace, l'Académie chinoise des sciences est devenu le troisième institutions de recherche dans le monde entier peuvent être altitude étalonnés indépendamment de 35 km ou plus de cellules solaires, source d'image: spéciale du cygne)
Près de l'environnement spatial non seulement pour l'étalonnage de cellules solaires de l'espace, également adapté pour effectuer la vérification des tests de divers nouveaux moyens d'exploration spatiale.
IV Conclusion
Près de l'espace est une partie importante de diverses sphères de l'espace de la Terre, du point de vue de la science cognitive, l'espace proche il y a une relation étroite de couplage mutuel entre le bas et le milieu et basse atmosphère dense de disque d'acceptation de l'activité solaire à travers l'ionosphère, et à son tour affecter la morphologie du bas ionosphère ont une valeur académique importante à la perception globale de l'atmosphère de la Terre.
(18 ballon à haute altitude équipé de caméras haute définition donnant sur l'espace proche, Source: spécial cygne)
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