奥本大学举办航空航天工业日活动,NASA与多家企业参与推进工程讨论

航空发动机产业链月度动态报告 获取样刊

美国国家航空航天局(NASA) 2024-10-09

886 0 0

9 月 30 日至 10 月 2 日,奥本大学近 500 名学生和教职员工齐聚校园,聆听 NASA 顶尖推进和工程专家的讲座,并与美国太空计划和各航空航天工业公司的代表讨论职业目标和机会。

航空航天工业日活动是奥本大学首次举办此类活动,该活动专门关注支持火箭和太空探索的职业。大学发言人表示,他们希望将其打造成年度博览会,NASA 马歇尔太空飞行中心的团队成员也帮助确保了开幕式的成功。

“这次活动对我们组织和整个大学来说都是一个重要的里程碑,”奥本大学航空航天工程本科生、美国航空航天学会奥本分会主席奥斯汀·米兰达 (Austin Miranda) 表示。“我们非常感谢 NASA 的参与,这大大丰富了与会者的体验。”

马歇尔航天发射系统载人着陆系统项目、工程理事会航天核推进办公室的管理人员和工程师们进行了客座演讲、在展位上配备工作人员并与学生进行了非正式会面。此次活动还包括两次关于推进工程的集中讨论、学生与 NASA 和行业领袖之间的面对面交流机会,以及与马歇尔、美国太空和火箭中心以及十多家领先的航空航天业公司举行的招聘会。

“作为奥本大学的校友,能够回到平原并参与校园活动总是一件很棒的事情,”马歇尔 SLS Stages Element 副经理 Josh Whitehead 说道。“我不仅对来自多个工程系的优秀教师印象深刻,而且对工程系学生也印象深刻,他们就 NASA、我们的任务以及我们正在开发的用于探索太空的新技术提出了有见地、有见解的问题。”

美国宇航局马歇尔空间核推进办公室核研究​​经理迈克·豪茨也对学生们的热情感到震惊。

“学生们的兴趣和理解程度令人印象深刻,”他说。“许多人在活动正式结束后还留下来继续交谈,还有不少人已经通过电子邮件跟进。我预见到未来将出现许多‘双赢’的潜力。”

航空航天业参与者包括美国导弹防御局、湾流航空航天公司、雅各布技术公司、洛克希德马丁公司、Relativity Space、Reliable Microsystems、RTX 子公司普惠公司和 UTC 航空航天系统以及技术服务公司的代表。 

“奥本大学学生的知识水平和兴趣给每个人都留下了深刻印象,他们中的许多人排着长队等待提问并谈论职业机会,”SLS 计划测试和验证子系统经理 Heather Haney 说道。“NASA 与奥本大学合作支持我们国家的太空计划的历史悠久,活动期间许多人脸上的兴奋之情就反映了这一点。”

近年来,奥本大学为马歇尔计划的多项重要工作做出了贡献,包括支持马歇尔的 RAMPT(快速分析和制造推进技术)项目,改进各种增材制造工艺,以及支持一项新的激光烧蚀技术研究,以开发用于微重力的多材料 3D 打印机。后者将于 2025 年春季开始测试。奥本大学的增材制造研究对于 NASA 2024 年度发明的开发至关重要,这是一种创新的火箭发动机推力室衬里和制造方法。奥本大学的学生也是 NASA 年度 STEM 活动的常客,包括 NASA人类探索火星车挑战赛学生发射火箭比赛。

航空航天工业日活动由奥本大学职业发展办公室和塞缪尔金工程学院主办。

史密斯 (Smith) 是 Aeyon 的一名员工,负责支持马歇尔通讯办公室的工作。

美国宇航局和 SpaceX 在飓风来临前确保欧罗巴快船安全

由于预计该地区将出现飓风,美国宇航局和 SpaceX 决定取消原定于 10 月 10 日发射的欧罗巴快船任务。

飓风米尔顿登陆佛罗里达西海岸后,预计将向东移动到太空海岸。佛罗里达东海岸的卡纳维拉尔角和梅里特岛地区预计将出现强风和暴雨。在恶劣天气来临之前,发射团队已将 NASA 的欧罗巴快船飞船固定在该机构肯尼迪航天中心 39A 发射台的 SpaceX 机库中,该中心于 10 月 6 日开始进行飓风准备。

美国宇航局发射服务计划高级发射主管蒂姆·邓恩表示:“发射团队人员的安全是我们的首要任务,我们将采取一切预防措施来保护欧罗巴快船飞船。”

10 月 4 日,工作人员将 NASA 的欧罗巴快船飞船从肯尼迪的有效载荷危险品维修设施运送到机库中的 SpaceX 猎鹰重型火箭,这是前往木星冰冷卫星的最后发射准备工作的一部分。虽然欧罗巴快船的发射期从 10 月 10 日开始,但发射机会窗口一直持续到 11 月 6 日。

风暴过后,恢复小组将评估太空港的安全性,然后工作人员才能返回工作岗位。然后,发射小组将评估发射处理设施是否因风暴而受损。

邓恩说:“一旦我们获得‘一切正常’的答复,并进行设施评估和任何恢复行动,我们将确定 NASA 旗舰任务的下一次发射机会。”

由位于加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院管理的 NASA 喷气推进实验室 (JPL) 与位于马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室 (APL) 合作,为 NASA 科学任务理事会领导欧罗巴快船任务的开发。主要航天器主体由 APL 与 JPL 和 NASA 戈达德太空飞行中心合作设计。NASA马歇尔太空飞行中心的行星任务计划办公室负责执行欧罗巴快船任务的项目管理。NASA 位于肯尼迪的发射服务计划负责管理欧罗巴快船航天器的发射服务。

空间站宇航员离境准备工作继续进行

10 月 8 日,国际空间站上的七名 NASA 宇航员 在SpaceX Crew-8任务起飞 前休息  。任务管理人员正在监测佛罗里达海岸受飓风米尔顿影响的天气情况。

第 72 号远征队的 飞行工程师、  NASA 的Matthew Dominick、  Mike Barratt和 Jeanette Epps 以及俄罗斯航天局的 Alexander Grebenkin 目前计划乘坐 SpaceX Dragon Endeavour 飞船于 10 月 13 日凌晨 2:05 离开轨道前哨,具体时间取决于天气情况。商业乘员计划 (CCP) 机组人员计划于 10 月 10 日上午 8:15 到达任务控制中心发表告别演讲。在 NASA+上观看这两次活动的现场报道。了解如何  通过包括社交媒体在内的各种平台观看NASA 内容。

10 月 7 日,第 72 号远征队成员的研究重点是太空生物学和物理学。NASA 飞行工程师 Nick Hague 在哥伦布实验室模块中更换 生物实验室孵化器内的过滤器。生物实验室支持观察微生物、细胞、组织培养等,以了解失重和辐射对生物的影响。NASA 飞行工程师 Don Pettit 在位于希望号实验室模块中的细胞生物学实验设施(一个带有人工重力发生器的研究孵化器)上安装了一台笔记本电脑。

空间站指挥官苏尼·威廉姆斯探索了空间物理学,混合凝胶样本,并用荧光显微镜观察不同大小的颗粒如何凝固和变粗。研究结果有望造福医药、食品和化妆品行业。美国宇航局宇航员布奇·威尔莫尔自 6 月 6 日起与威廉姆斯一起登上空间站,他接受了操作安装  在 微重力科学手套箱中的高级生命支持设备的培训 ,以进行另一项空间物理实验,然后休息了一天。

美国宇航局马歇尔太空飞行中心的亨茨维尔运营支持中心 (HOSC) 为空间站、CCP 和阿尔特弥斯任务以及科学和技术演示任务提供工程和任务运营支持。HOSC 内的有效载荷运营集成中心全年 365 天、每天 24 小时运营、规划和协调空间站上的科学实验。

戴夫·雷诺兹被任命为太空发射系统助推器办公室经理

戴夫·雷诺兹被任命为美国宇航局马歇尔太空飞行中心太空发射系统 (SLS) 助推器办公室经理高级执行服务职位,任命立即生效。雷诺兹负责 SLS 火箭固体火箭助推器的设计、开发和飞行,SLS 火箭是 NASA 的深空旗舰火箭,专为新时代的科学和探索而设计。

2004 年,雷诺兹在马歇尔推进系统部门开始了他的 NASA 职业生涯,担任火箭发动机组件设计师。自 2020 年起,雷诺兹一直担任 SLS 助推器办公室的副项目经理。在这个职位上,他负责执行两份总价值 76 亿美元的重大合同。他还担任经理的替补,负责监督 SLS 助推器的开发、制造和飞行的绩效、预算、时间表和可自由支配的开支。雷诺兹负责管理一个由 31 名公务员和承包商组成的团队,并担任助推器部门的代表,参与关键的 SLS 项目审查决策委员会、里程碑和预算风险评估。

雷诺兹此前的职责包括领导从 2016 年开始的 SLS 助推器淘汰和寿命延长工作的开发计划,并于 2019 年正式被选为开发项目经理。在这个职位上,他负责制定战略计划并启动 SLS Block II 助推器的早期开发阶段。他还在 2013 年至 2019 年期间担任 SLS 助推器子系统经理,负责管理 SLS 发动机外壳、点火器和小型发动机。

2012 年至 2013 年,雷诺兹参加了国防情报局导弹和空间情报中心的临时轮岗任务,担任 NASA 联络员,担任推进主题专家,并支持对外国武器系统的军事情报评估。2002 年至 2004 年,雷诺兹担任加利福尼亚州中国湖海军航空作战中心武器部的设计工程师,担任推进设计师,专门负责美国海军武器推进系统的设计、制造和测试。

雷诺兹拥有杨百翰大学化学工程理学学士学位和阿拉巴马大学亨茨维尔分校工商管理硕士学位。他拥有两项增材制造技术专利,并多次获得 NASA 奖项,包括杰出领导奖章、杰出成就奖章和银史努比奖章。

美国宇航局宣布参加国际火星探测车挑战赛的队伍

美国宇航局已选出 75 支学生 团队 ,开始一项工程设计挑战赛,旨在建造探测车,这些团队将于明年春天在该机构马歇尔太空飞行中心附近的美国太空和火箭中心进行比赛。该竞赛是该机构的阿尔特弥斯学生挑战赛之一,鼓励学生攻读科学、技术、工程和数学 (STEM) 学位和职业。

第 31 届年度人类探索月球车挑战赛(HERC) 被公认为美国宇航局领先的国际学生挑战赛,旨在让参赛者以美国宇航局阿尔忒弥斯计划的心态,提出月球地形车的工程设计,模拟宇航员驾驶车辆、探索月球表面并克服各种障碍。

参赛队伍来自 20 个州、波多黎各和全球其他 16 个国家的 35 所学院和大学、38 所高中和 2 所中学。第 31 届年度人类探索火星车挑战赛 (HERC) 计划于 2025 年 4 月 11 日开始。该挑战赛由位于马歇尔的 NASA 东南地区 STEM 参与办公室管理 。

继 2024 年的比赛引起国际关注之后,NASA 扩大了挑战赛的范围,增加了遥控部门——遥控飞行器研究,并邀请中学生参加。2025 年 HERC 手册 包括新遥控部门的指导方针和人力部门的更新。

美国宇航局的阿尔忒弥斯学生挑战赛体现了阿尔忒弥斯运动的目标  ,该运动旨在让第一位女性和第一位有色人种登上月球,同时为科学和探索建立长期存在。

2024 年挑战赛吸引了来自全球各地 72 支队伍的 1,000 多名学生参赛  ,正值 HERC 作为 NASA 竞赛 30 周年。自 1994 年成立以来,已有 15,000 多名学生参加了 HERC,其中许多 毕业生 目前在 NASA 或航空航天业工作。 

机构挑选 2025 年学生发射挑战赛参赛队伍

作者:Wayne Smith

 美国宇航局已从全美选出 71 支 队伍参加第 25 届年度学生发射挑战赛,这是该机构的阿尔忒弥斯学生挑战赛之一。该比赛旨在激励阿尔忒弥斯一代学生探索科学、技术、工程和数学 (STEM),造福人类。

作为挑战的一部分,参赛团队将设计、建造和试飞一枚高功率的业余火箭和科学载荷。他们还必须达到文件要求,并在整个学年接受详细审查。

这项为期九个月的挑战赛将于 2025 年 4 月 30 日在现场活动中结束。最终发射定于 5 月 3 日在阿拉巴马州托尼的布拉格农场举行,该农场距离 NASA 马歇尔太空飞行中心仅数分钟路程。参赛团队无需前往目的地进行最终发射,可以选择从合格的发射地点发射。详细信息请参阅《 学生发射手册》

每年,NASA 都会更新大学有效载荷挑战赛,以反映当前的科学和探索任务。2025 年,有效载荷挑战赛将再次从 阿尔特弥斯 任务中汲取灵感,该任务旨在让第一位女性和第一位有色人种登上月球,并为未来人类探索火星铺平道路。

在学生发射庆祝成立 25 周年之际,有效载荷挑战将包括来自 STEMnauts(代表宇航员的非生命物体)的报告。STEMnaut 机组人员必须通过无线电频率将实时数据传送到学生团队的任务控制中心,模拟阿尔特弥斯机组人员登月时所需的通信。

大学和学院的团队必须满足美国宇航局设定的2025年有效载荷要求,但初中和高中的团队可以选择应对同样的挑战或设计自己的有效载荷实验。

学生团队将接受 NASA 人员的详细审查,以确保其火箭和有效载荷设计的安全性和可行性。最接近目标的团队将获得高度奖,这是比赛结束时颁发给团队的多个奖项之一。其他奖项包括总冠军、飞行器设计、实验设计和社交媒体影响力。

除了挑战赛的工程和科学目标外,学生还必须参与外展活动,例如与当地学校互动和维护活跃的社交媒体账户。学生发射是一项包罗万象的挑战,旨在为下一代进入太空探索专业领域做好准备。

学生发射挑战赛由马歇尔科学、技术、工程和数学 (STEM) 参与办公室 (OSTEM) 管理。NASA 的 OSTEM 通过下一代 STEM 项目、NASA 的太空行动任务理事会、诺斯罗普·格鲁曼公司、亨茨维尔国家太空俱乐部、美国航空航天学会、美国国家火箭协会、Relativity Space 和 Bastion Technologies 提供了额外的资金和支持。

美国宇航局的激光通信演示创造了深空记录,完成第一阶段

今年夏天, NASA 的深空光通信技术演示再次打破了激光通信的一项纪录,从地球向距离地球约 2.9 亿英里的 NASA 灵神号航天器发送了激光信号。这与我们星球和火星距离最远时的距离相同。

在 7 月 29 日达到这一里程碑后不久,该 技术演示自 2023 年 10 月 13 日在Psyche 上 发射 以来就结束了第一阶段的运行  。

“这一里程碑意义重大。激光通信需要非常高的精度,在发射 Psyche 之前,我们并不知道在最远距离下性能会下降多少,”NASA 喷气推进实验室的项目运营负责人 Meera Srinivasan 说道。“现在我们用于跟踪和定位的技术已经得到验证,证实了光通信可以成为一种强大且具有变革性的探索太阳系的方式。”

深空光通信实验由喷气推进实验室管理,由一个飞行 激光收发器 和两个地面站组成。加州理工学院历史悠久的 200 英寸口径海尔望远镜位于  加州圣地亚哥县的 加州理工学院帕洛玛天文台,充当下行链路站,激光收发器将数据从深空发送到该站。喷气推进实验室位于加州赖特伍德附近的桌山设施的光通信望远镜实验室 充当上行链路站,能够传输 7 千瓦的激光功率以将数据发送到收发器。

通过以比无线电频率高 100 倍的速率传输数据,激光可以实现复杂的科学信息以及高清图像和视频的传输,这些都是 宇航员前往火星 及更远的地方时人类下一次巨大飞跃所必需的。

至于航天器,Psyche 保持着健康和稳定的状态, 利用离子推进 加速向火星和木星之间主小行星带中富含金属的小行星飞去。

这项技术演示的数据以近红外光编码的比特形式发送到 Psyche 和从 Psyche 发出,近红外光的频率高于无线电波。更高的频率使得更多的数据能够被打包到一次传输中,从而实现更高的数据传输速率。

即使灵神星距离地球约 3300 万英里(相当于火星与地球的最近距离),该技术演示也能以系统 最高 267 兆比特每秒的速率传输数据。该比特率与宽带互联网下载速度相似。随着航天器飞行 距离越来越远,其发送和接收数据的速率也会降低,这是意料之中的。

6 月 24 日,当灵神星距离地球约 2.4 亿英里(超过地球与太阳距离的 2.5 倍)时,该项目实现了 6.25 兆比特每秒的持续下行数据速率,最大速率为 8.3 兆比特每秒。虽然这个速率明显低于实验的最大值,但远远高于使用同等功率的射频通信系统在相同距离上可以实现的速率。

深空光通信的目标是展示一种能够可靠地以比其他太空通信技术(如射频系统)更高的速度传输数据的技术。为了实现这一目标,该项目有机会测试独特的数据集,如艺术和高清视频以及 来自 Psyche 航天器的工程数据 。例如,一个下行链路包括亚利桑那州立大学“ Psyche Inspired ”艺术品的数字版本、团队宠物的图像以及一段 45 秒的超高清视频,该视频模仿了上个世纪的电视测试模式并描绘了地球和太空的场景。

这项技术演示于 2023 年 12 月 11 日从 1900 万英里外的 Psyche 航天器向地球传送了 第一段太空超高清视频 ,视频中是一只名叫 Taters 的猫。(艺术品、图像和视频在发射前已上传到 Psyche 并存储在其内存中。)

“该系统的一个关键目标是证明数据速率的降低与 距离的平方成反比,”JPL 的技术演示项目技术专家 Abi Biswas 表示。“我们实现了这一目标,并通过激光向 Psyche 航天器传输了大量测试数据。”在演示的第一阶段,几乎有 11 兆兆位的数据被下行传输。

飞行收发器已关闭电源,将于 11 月 4 日重新启动。该活动将证明飞行硬件可以运行至少一年。

JPL 项目飞行运营负责人 Ken Andrews 表示:“我们将启动飞行激光收发器并对其功能进行简短检查。一旦完成,我们就可以期待在今年晚些时候开始的后会合阶段中,让收发器发挥其全部设计功能。”

此次演示是一系列光通信实验中的最新一次,这些实验由美国宇航局马歇尔太空飞行中心管理的太空技术任务理事会技术演示任务计划和该机构太空操作任务理事会内的 SCaN(太空通信和导航)计划资助。飞行激光收发器的开发由麻省理工学院林肯实验室、L3 Harris、CACI、First Mode 和 Controlled Dynamics Inc. 支持。Fibertek、Coherent、加州理工学院光学天文台和 Dotfast 支持地面系统。部分技术是通过 美国宇航局的小型企业创新研究 计划开发的。

灵神星是美国宇航局发现计划中选定的第 14 个任务 ,由马歇尔航天中心管理。

古老的奥尔特云彗星将于十月中旬首次有记录地经过地球

一位古老的天体旅行者将于 10 月中旬首次近距离飞过地球。记下日历吧——因为它还要再过 8 万年才会回来。

这颗名为 C/2023 A3 Tsuchinshan-ATLAS 的奥尔特云彗星于 2023 年被发现,它以高椭圆轨道接近太阳系内部,这是人类有记录以来的首次。它是由中国 Tsuchinshan(紫金山)天文台和南非 ATLAS(小行星撞击地球最后警报系统)望远镜的观测员发现的。这颗彗星以这两座天文台的名字正式命名。

9 月 27 日,这颗彗星成功飞过太阳最近点。科学家推测,彗星在飞过太阳期间可能会解体,因为其挥发性和冰冷的成分无法承受母星的高温。然而,彗星基本完好无损,目前有望于 10 月 12 日飞过距离地球约 4400 万英里的地方。

美国宇航局马歇尔太空飞行中心流星体环境办公室主任、美国宇航局天文学家比尔·库克说:“彗星比人们想象的更脆弱,这是由于彗星靠近太阳会对其内部的水冰和一氧化碳、二氧化碳等挥发性物质产生影响。科胡特克彗星于 1973 年到达太阳系内部,但在太靠近太阳时解体。艾森彗星同样未能在 2013 年通过近日点时经受住太阳的强烈热量和重力。”

虽然 Tsuchinshan-ATLAS 彗星的位置非常适合从南半球观测,但赤道上方的观测者也应该有很好的机会观测到它。10 月 9 日至 10 日,当半月开始远离彗星时,可见度将达到最高。

库克建议,在夜幕降临后选择一个黑暗的有利位置。向西南看,大约在地平线上方 10 度处,可以看到人马座和天蝎座。Tsuchinshan-ATLAS 应该可以在它们之间看到。到 10 月 14 日,彗星可能仍位于明亮的大角星和金星之间的中点处。

“尽情享受这美景吧,”库克建议道——因为到 11 月初,这颗彗星将再次消失,这是未来 800 个世纪中唯一可见的彗星。

库克表示,Tsuchinshan-ATLAS 极不可能在白天被看到,除非在黄昏时分。在过去 300 年的天文观测中,只有九颗彗星在白天足够明亮。最近的两次是1976 年的韦斯特彗星和 1997 年在理想条件下的海尔-波普彗星

彗星的亮度与我们测量恒星的亮度相同,该亮度标准大约从公元前 150 年开始使用,由古代学者 Hipparchus 发明,后经天文学家托勒密改进。恒星星等采用对数标度测量,1 星等的恒星比 6 星等的恒星亮 100 倍。数值越低,物体越亮,无论是用望远镜还是肉眼,都更容易被清晰地看到。

“通常,彗星的亮度必须达到 -6 到 -10 级才能在白天被看到,”库克说。“这极其罕见。”

在北半球可见度达到峰值时,Tsuchinshan-ATLAS 的亮度估计在 2 到 4 之间。相比之下,夜空中可见的最亮恒星天狼星的亮度为 -1.46 等。金星反射的太阳光在其最亮时亮度为 -4 等。国际空间站的相对亮度有时可达 -6。

库克指出,彗星通常很难预测,因为它们是延伸物体,亮度分散,通常比其星等所暗示的要暗。同时,它们可能受益于一种称为“前向散射”的现象,这种现象导致阳光从彗尾和彗发(彗发在近恒星轨道期间围绕彗发形成的发光星云)中的所有气体和碎片上反射得更强烈,从而为观察者带来更强烈的增亮效果。

库克说:“如果有大量前向散射,彗星的亮度可能达到-1级。”这可能使它“肉眼可见,或者用双筒望远镜或小型望远镜才能看到真正壮观的景象。”

楚钦山-阿特拉斯彗星将会如何?库克指出,它预计不会太靠近我们系统的行星巨星,但最终可能会被抛出太阳系——就像弹弓上的石头一样——这是由于其他星球的引力影响以及它与太阳之间脆弱的联系。

但这位勇敢的旅行者可能还有很长的路要走。“很久以前我就学会了不要把赌注押在彗星上,”库克说。“我们只能拭目以待。”

科学家通过 NASA 飞机在风暴云中发现新的伽马射线辐射

雷雨云不仅仅是雨和闪电。除了可见光发射外,雷雨云还能产生强烈的伽马射线爆发,这是能量最高的光形式,持续时间为百万分之一秒。云层还可以持续发出伽马射线,每次持续数秒至数分钟。

现在,研究人员利用 NASA 机载平台发现了一种新型伽马射线辐射,其持续时间比稳定辉光短,比微秒爆发长。他们称之为闪烁伽马射线闪光。这一发现填补了科学家对雷云辐射理解中缺失的一环,并为产生闪电的机制提供了新的见解。反过来,这些见解可能会为人类、飞机和航天器提供更准确的雷电风险评估。

挪威卑尔根大学的研究人员与美国宇航局马歇尔太空飞行中心和戈达德太空飞行中心、美国海军研究实验室以及美国、墨西哥、哥伦比亚和欧洲多所大学的科学家合作领导了这项研究。研究结果发表在 10 月 2 日发表在《自然》杂志 的 两篇 论文 中

这个国际研究小组在美国宇航局的 ER-2 研究飞机上飞行一组探测器时发现了这一现象。2023 年 7 月,ER-2 从佛罗里达州坦帕市的麦克迪尔空军基地出发,进行了 10 次飞行。这架飞机在加勒比海和中美洲的热带雷雨云上空几英里处以 8 字形飞行,提供了前所未有的云层活动视图。

该科学载荷是为机载闪电观测站开发的,用于蝇眼静止闪电测绘模拟器和地面伽马射线闪光 (ALOFT) 活动。载荷中的仪器包括气象雷达以及用于测量伽马射线、闪电和云层微波辐射的多个传感器。 

研究人员曾希望 ALOFT 仪器能够观测到被称为陆地伽马射线闪光 (TGF) 的快速辐射爆发。这种闪光 于 1992 年首次 由美国宇航局的康普顿伽马射线天文台航天器发现,伴随着一些雷击,持续时间仅为百万分之一秒。尽管它们的强度很高并且与可见闪电有关,但在之前的飞机研究中很少发现 TGF。  

“我在 ALOFT 活动开始前参加了一次会议,”首席研究员、卑尔根大学空间物理学家 Nikolai Østgaard 说道。“他们问我:‘你会看到多少个 TGF?’我说:‘要么看不到,要么会看到很多。’然后我们碰巧看到了 130 个。” 

然而,闪烁的伽马射线闪光却完全出乎意料。

“从太空几乎不可能探测到它们,”联合首席研究员、卑尔根大学空间物理学家马蒂诺·马里萨尔迪说。“但当你在 20 公里(12.5 英里)高空飞行时,距离它们非常近,你会看到它们。”研究小组发现了 25 多个这样的新闪光,每个闪光持续时间为 50 至 200 毫秒。 

新罕布什尔大学物理学家约瑟夫·德怀尔 (Joseph Dwyer) 表示,大量快速爆发和中持续时间闪光的发现可能是十年或更长时间内最重要的雷雨云发现之一,他没有参与这项研究。“它们告诉我们一些关于雷暴如何运作的信息,这非常重要,因为雷暴产生的闪电会伤害和杀死很多人。” 

更广泛地说,德怀尔表示,他对气象学领域的发展前景感到兴奋。“我认为每个人都认为我们很久以前就搞清楚了闪电,但这是一个被忽视的领域……我们不明白头顶上的云层内部到底发生了什么。”他说,闪烁的伽马射线闪光的发现可能为科学家了解雷云动力学提供重要线索。

这项研究的项目科学家,马歇尔的蒂莫西·朗说,使用基于飞机的仪器而不是卫星可以确保研究经费获得更大的回报。 

“如果我们能观测到一次雷电,我们就会欣喜若狂——但我们观测到的雷电远不止 100 次,”他说。这项研究可能会让我们对雷暴和雷暴辐射的理解取得重大进展。“它表明,如果你有正确的问题,并且愿意承担一点风险,你就可以获得巨大的回报。”

NASA SPoRT 的海面温度数据推动预报准确性和及时的天气支持

作者:Paola Pinto

美国国家航空航天局短期预测研究与转型 (SPoRT) 中心的 海面温度 (SST) 产品是增强国家气象局 (NWS) 和沿海/海洋用户社区 的天气分析、预报和海洋安全的关键资源 。

它的实际应用范围从改善天气预报到加强海洋安全。这款 SST 产品与其他产品的不同之处在于它整合了来自多颗卫星的数据,以 2 公里的分辨率生成高分辨率的 7 天合成图。通过结合五颗卫星(三颗 VIIRS 和两颗 AVHRR,它们位于 SNPP 和 MetOp 等极地轨道卫星上)的观测结果,它实现了两天内 SST 数据约 80% 的覆盖率,确保及时准确地洞察偏远海洋区域、沿海地区和大型湖泊。这个先进的系统支持热带风暴监测、能见度预报和冰层形成预测等关键功能。

俄亥俄州克利夫兰 NOAA 国家气象局的气象学家戴维·马萨莱克强调了海表温度数据对五大湖安全的价值,尤其是对航运和娱乐活动而言。马萨莱克一直专注于海洋状况研究,他指出海表温度数据在夏季和冬季都具有双重作用。

“对于我们克利夫兰 WFO 来说,海表温度数据全年都至关重要,”马萨莱克说。在冬季,马萨莱克强调了海表温度数据在预测冰层形成方面的作用。他指出,在伊利湖,在较冷的月份,NASA SPoRT 的海表温度产品对于预测五大湖地区的冰层形成至关重要。

“我们的办公室非常依赖这些数据来发布秋季和初冬冰期前的冰情预测,以及冰层快速增长等情况的警告,”他说。“如果没有这些数据,我们将很难提供准确的长期预报,尤其是浮标通常在冰形成之前就被拆除。”

SPoRT SST 产品帮助他的团队弥补了这一差距,使他们能够对冰的发展做出明智的预测。

佛罗里达州坦帕湾国家气象局的气象学家 Brian LaMarre 表示,SPoRT SST 数据通过 2012 年至 2015 年的试点项目引入,已成为坦帕湾全天候预报和预警的关键。高分辨率 SST 数据对海上导航至关重要,尤其有助于改善航道预报,帮助预报员预测坦帕湾港因雾而导致的能见度限制。通过将 SPoRT SST 产品与空气和露点温度预报相结合,预报员可以诊断出何时会因暖湿空气流过航道中较冷的 SST 而形成雾,尤其是在佛罗里达雾季(从深秋到初春)。这种准确的预报对坦帕湾最大的港口至关重要,该港口每年的贸易额达 180 亿美元。因雾而意外关闭港口可能会产生重大的经济影响,导致航运业务暂停并造成代价高昂的延误。

“这些数据为海岸警卫队和港口引航员的决策提供支持,”拉马尔说。

此外,SPoRT SST 数据有助于评估飓风等重大天气事件对水温的影响,进一步确保该地区的安全和经济可行性。LaMarre 还强调了 SST 数据如何为专注于海洋生物救援的当地组织提供及时的温度预报。这有助于他们快速部署救援任务,以拯救受到冷水昏迷事件影响的野生动物,如海龟和海牛。

过去九年来,John Kelley 及其 NOAA 国家海洋局海岸海洋建模部门海岸调查开发实验室的 nowCOAST 团队一直致力于通过 nowCOAST 的网络地图服务和基于 GIS 的地图查看器提供 NASA SPoRT SST 合成图。平均而言,nowCoast 每月的点击量约为 40 万次,在恶劣天气事件期间,网络流量甚至更高;部分用户包括州政府机构、海岸警卫队和海洋行业专业人士。

“SPoRT SST 复合材料与 NOAA 的各种数据和信息集成在一起,例如热带气旋路径和强度预报、雷击密度图和海洋天气预警,以支持海上航行、沿海复原力以及灾难准备和响应等关键操作,”Kelley 说道。准确的 SST 数据在帮助船只在不断变化的海洋温度和洋流中安全航行方面发挥着关键作用,这些温度和洋流会影响燃油效率、天气状况和航线规划。它还通过提供及时的数据来预测可能影响生态系统和基础设施的飓风等恶劣天气事件,从而为沿海社区提供支持。

凯利表示,SPoRT SST 还用于评估美国国家海洋局业务数值海洋预报模型对沿海海洋和五大湖的短期预测准确性。最近,这些合成数据在评估大型非五大湖内陆湖泊的湖面温度预测方面发挥了重要作用,因为这些湖泊通常无法进行现场水温观测。

凯利说:“SPoRT SST 复合材料为无法进行现场水温观测的大型湖泊提供了关键的验证数据。”

SPoRT 中心于 2002 年在美国宇航局马歇尔太空飞行中心成立,旨在将美国宇航局的卫星产品和能力转移到气象运营社区,以改善短期天气预报。

原文链接 : 点击查看


评论 (0)


暂无评论

免费试用


请完善以下信息,我们将会尽快与您联系
若当前手机号码未注册航空产业网,系统在您提交信息之后会自动为您注册账号
用户密码默认手机号码最后6位