“星簇二號”任務：探索太陽影響地球之謎

2000 年 7 月 26 日，歐洲航天局（ESA）發射了薩爾薩衛星，它與三顆同伴衛星——桑巴、倫巴和探戈一同參與了“星簇二號”任務，該任務計劃持續兩年。9 月 8 日，服役超過 24 年後，薩爾薩衛星在受控脫軌的情況下重新進入地球大氣層，並於南太平洋上空解體。

“星簇二號”旨在研究地球磁場，特別是太陽風如何與之相互作用產生極光和地磁風暴。這些衛星在從距離地球表面近 10,000 英里（16,000 公里）至 120,000 英里（75,000 公里）——約爲到月球距離的一半的巨大磁層區域內，對帶電粒子和磁場展開了研究。

“星簇二號”幾乎完全替代了 1996 年因發射失敗而被摧毀的原“星簇”任務。“星簇二號”那些相同的、旋轉的、鼓形衛星以四面體的形式飛行，並且能夠頻繁機動，有時距離近至 2.5 英里（4 公里），但通常在太空中分佈在約 6,200 英里（10,000 公里）的範圍內。

每艘航天器都搭載了一組儀器，用於測量帶電粒子的能量和密度以及電磁場與波，並對航天器所穿越的惡劣太空天氣展開分析。

這些儀器的目的在於研究地球等離子體環境的小尺度結構，尤其是太陽風與磁層的相互作用。

特別是，此項任務旨在描繪並探究在日冕物質拋射（即太陽偶爾高速向太空拋射的物質爆發）經過期間，地球磁尾區域改變其磁場和等離子體狀況的各種情形。

在嚴重的地磁風暴期間，粒子和場的條件在時間和空間上均迅速變化，這致使原位測量對於理解此類活動極爲重要。

Cluster II 從容地完成了這些測量，在超過兩個完整的太陽活動增減週期（一個太陽週期約爲 11 年）裡提供了數據。

研究人員在未來數年裡將會挖掘利用這些數據。

Cluster II 既不是首個也不是最後一個由在飛行星座中運行的單個衛星所構成的任務。

其中值得一提的是地球靜止業務環境衛星（GOES），自 1975 年首次發射以來，其一直在定期更新和替換。GOES 負責跟蹤空間天氣和地球大氣層，甚至在搜索和救援任務中提供了幫助。

美國國家航空航天局（NASA）的亞暴期間事件和宏觀相互作用的時間歷史（THEMIS）任務的五顆衛星於 2007 年發射，以研究地球磁場中的磁重聯。NASA 的任務能夠改變可操縱的相同衛星之間的分離距離，從而研究磁重聯現象的諸多不同尺度。雖然其中三顆衛星仍處於地球軌道上，但如今有兩顆位於月球軌道上，用於研究那裡的空間天氣。

當然，從 GPS 到 Starlink，衆多通信衛星都進行編隊飛行，以提供覆蓋地球表面的服務。

Cluster II 並非設計爲永遠運行的。

像 Salsa 這樣的衛星，在其壽命結束時，既不能被允許留在太空成爲其他航天器碰撞的碎片，也不能僅靠偶然在大氣中燃燒，因爲其碎片可能會落在人口密集地區。因此，地面控制人員於 9 月 8 日進行了一系列操作，把 Salsa 送入了受控再入軌道。

即使在其運行的最後幾個月和大氣再入期間，四顆 Cluster II 衛星也爲科學家提供了一個絕佳的觀察位置，用來觀察帶電粒子在產生極光之前被加速的神秘區域。這些區域對於氣球有效載荷來說太高而無法研究，對於穩定的低地球軌道航天器來說又太低而無法研究。

“星簇二號”星座的其餘航天器將在未來兩年內脫離軌道，但隨着“薩爾薩”號的再入，該任務的科學運作已經結束。到目前爲止，已經撰寫並發表了 3200 多篇有關“星簇二號”科學成就的研究論文，而且在未來的幾年裡，它們肯定會繼續提供見解。