【欧空局Swarm任务首次通过星敏感器探测到太阳风暴期间极区高能质子激增】欧洲空间局（ESA）的Swarm地球探测任务在2025年11月的一次地磁暴期间，于地球两极上空探测到高能质子通量出现短暂而显著的增加。值得注意的是，这一发现并非来自任务专用于测量地球磁场的科学载荷，而是源自其"星敏感器"（star tracker）定位设备——这在Swarm任务中尚属首次。11月12日，Swarm任务的磁强计探测到磁场波动强度达到正常水平的10倍；与此同时，星敏感器捕捉到极区高能质子出现临时性激增。在11月11日至13日的地磁暴期间，高能质子通量达到正常值的300倍。Swarm任务是在欧空局地球观测FutureEO计划框架下开发的地球探测任务，旨在深入理解地球周围无形的力场。地球磁场从行星熔融核心深处延伸至遥远太空，通过偏转有害带电粒子，保护我们免受宇宙辐射和太阳风的侵袭。Swarm三颗卫星自2013年一同发射以来，在400-500公里高度的轨道上运行，处于监测地磁暴效应的理想位置。每颗卫星均搭载多台仪器，包括两种磁强计，可同时测量磁场的强度与方向。此外，卫星还配备星敏感器以确保在轨定位与姿态控制。星敏感器属于光学仪器，通过测定卫星相对于恒星的位置来确定其空间位置和姿态。因此，尽管该设备通常仅用于卫星精确定位，在此次事件中Swarm的星敏感器却意外成为重要数据的来源。2025年11月11日至13日，地球遭受一次异常强烈的太阳风暴袭击，该事件由48小时内连续三次日冕物质抛射（Coronal Mass Ejection, CME）引发。这些喷发产生了"质子极光"，表现为天空中更弥散的光或辉光，并在强风暴期间出现于更低纬度地区。相比之下，电子极光则表现为天空中的"光涟漪"，通常位于更高纬度地区。地磁暴虽能形成壮丽的极光，但太阳耀斑发射的带电粒子可能对地球基础设施构成威胁，具有中断并破坏电网和通信系统的潜在风险。此次事件中，欧洲、非洲和亚洲记录到持续约30至60分钟的短暂无线电中断。11月12日，星敏感器探测到大量高能质子涌入极区。在剧烈地磁暴期间，地球磁屏蔽受到扰动，允许更多高能粒子抵达低地球轨道——而此次通量异常强烈。这种高能太阳质子事件属于罕见现象。虽然这类质子对地面上的人员不构成危险，但可能严重干扰并损坏航天器电子设备（包括太阳能电池），并对载人航天活动造成危害。欧空局Swarm任务经理安雅·斯特罗姆（Anja Stromme）表示："这是Swarm星敏感器一次引人入胜的应用，该设备通常用于精确调整卫星姿态。高能粒子产品是Swarm新实施的功能，相关产品将于12月17日投入业务运行。因此，这是首次通过Swarm星敏感器监测空间天气事件。"星敏感器的图像传感器对高能质子敏感。当质子击中传感器时，会在图像上呈现为白点。尽管这通常被视为干扰，但这些白点也能记录能量高于100兆电子伏（MeV）的高能质子通量。高能质子通常以电离辐射形式穿透地球磁场，主要发生在南大西洋异常区（South Atlantic Anomaly）——该区域覆盖大西洋部分海域和南美洲上空，地球磁场在此较弱。然而在地磁暴期间，质子可进入地球磁层并被捕获。这一过程可能导致极区高能粒子暂时增强，正如本次观测到的情况。欧空局Swarm数据质量分析师恩克莱吉达·卡米利（Enkelejda Qamili）指出，质子水平升高表明低地球轨道任务可有效监测和探测太阳粒子事件，凸显了太阳活动的持续高强度。"在正常条件下，地球磁场会偏转大部分太阳风粒子；但在地磁暴期间，磁层可能过载，使大量高能质子得以穿透并引发多种地球物理现象。尽管这些事件具有重要的科学意义，也必须承认其对航天员、航天器及通信构成的潜在风险。"
