NASA的EZIE任務：揭開極光背後的驚人秘密

在地球的極區上空，強大的電噴流不僅創造了令人驚嘆的極光，也可能引發斷電等風險。為了深入理解這些電流，美國國家航空暨太空總署（NASA）即將啟動名為EZIE（Electrojet Zeeman Imaging Explorer）的任務。這項任務將利用三顆立方衛星（CubeSats），以同步軌道環繞地球，並透過尖端技術測量磁場變化，繪製電噴流的分佈圖。

EZIE任務將利用塞曼效應（Zeeman Effect），從一個氣球無法到達、衛星又難以停留的高度收集資料。此外，這項任務還將招募公民科學家參與，提供學生磁力計，以便從地面進行資料比對。EZIE預計在太陽活動高峰期發射，並與其他NASA任務協同合作，進一步拓展太空天氣研究的邊界。

在地球極區的高空，強大的電流（稱為電噴流）流經高層大氣，點亮了極光。這些極光電噴流每秒攜帶近一百萬安培的電荷，創造了地球上最強的磁場擾動之一。這些電流的快速變化可能導致電網中斷，甚至引發大規模停電。為了更好地理解並減少這些太空天氣事件的影響，NASA將於三月發射EZIE任務。

EZIE的發現將幫助科學家提升對危險太空天氣的預測能力，這些天氣可能危及太空人、幹擾衛星，並影響地球上的電力系統。這項任務由三顆立方衛星組成，每顆衛星大小約等同於隨身行李箱。這些小型衛星將以「珍珠串」的形式排列，從一極到另一極環繞地球，高度約為350英里（550公里）。從這個位置，它們將監測電噴流，這些電流流經距離地表約60英里（100公里）的電離層。

在軌道上，EZIE衛星將持續繪製電噴流的分佈圖，捕捉其結構並追蹤其隨時間的變化。由於衛星每隔2到10分鐘就會飛越同一區域，它們將揭示這些電流的快速變化，提供關鍵的行為洞察。

EZIE任務將使用三顆立方衛星來繪製地球的極光電噴流——這些強烈的電流在極光出現時流經地球極區的高空。每顆衛星將使用四個指向不同角度的天線，測量電噴流產生的磁場。這項技術的應用將為科學家提供前所未有的資料，幫助解開數十年來的謎團。

EZIE任務的獨特之處在於，它是首個專門研究電噴流的任務，並採用了一種全新的測量技術。這項技術涉及觀察電噴流下方約10英里（16公里）處氧分子的微波發射。通常，氧分子會以118 GHz的頻率發射微波，但電噴流產生的磁場會將這條發射線分裂，這種現象稱為塞曼分裂。磁場越強，分裂的距離越大。

每顆EZIE衛星都配備了一臺名為「微波電噴流磁力計」的儀器，用於觀察塞曼效應並測量電噴流磁場的強度和方向。這些儀器由NASA的噴射推進實驗室（JPL）開發，並使用四根天線從不同角度進行測量。

EZIE任務還將招募公民科學家參與，向美國學生和全球志願者分發數十套EZIE-Mag磁力計套件，以便從地面收集資料並與衛星資料進行比對。這項合作將進一步提升研究的深度和廣度。

EZIE衛星將搭乘SpaceX的獵鷹9號火箭，從加州范登堡太空軍基地發射。任務將在太陽活動高峰期進行，這對EZIE的科學研究非常有利，因為電噴流直接受太陽活動影響。

EZIE任務不僅讓科學家能夠解答數十年來未解的謎題，還展示瞭如何以低成本實現重要的科學突破。這項任務由NASA的太陽物理學部門資助，並由約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）領導，展示了立方衛星在太空探索中的巨大潛力。