新闻故事   首页  >   新闻 & 出版物  > 新闻

2022年2月2日

美国宇航局的新任务将首次捕捉到太阳大爆炸的完整视图

这张照片是由美国宇航局的STEREO任务拍摄的

这张照片是由美国宇航局拍摄的 立体的使命图为2012年7月23日的日冕物质抛射(CME). 这些强大的爆炸可以将数十亿吨的粒子云以惊人的速度喷射到太空中. 这次爆炸速度特别快(也不同寻常), 将粒子以超过1的速度推进太空,每秒800英里.

来源:美国国家航空航天局/立体声

一项揭示太阳一些最具爆炸性爆发背后机制的新任务被选为美国宇航局太阳物理学研究与技术飞行机会计划的四个新立方体卫星任务之一, 的 该机构在12月宣布.

由位于劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室(APL)的研究科学家和航空航天工程师詹姆斯·梅森领导, 马里兰, 日冕抛射追踪器, 或SunCET, 该任务旨在填补九卅体育对日冕物质抛射的物理理解上的长期空白, 九卅体育和太阳风暴, 同时还通过一颗小卫星为空间天气监测和创新提供了试验平台.

“第一次, 从地球的角度来看, 九卅体育就能不间断地看到日冕物质抛射是如何产生的, 加速并最终进入太空——九卅体育在20世纪90年代的SOHO(太阳和日球层天文台)任务中短暂拥有过这种能力,但在一次技术故障后失去了,再也没有过,丹·西顿说, 他是科罗拉多州西南研究所的太阳物理学家,也是SunCET任务的项目科学家.

日冕物质抛射是巨大的纠缠磁场和热云, 带电原子和电子(称为等离子体)以高达1倍的速度从太阳炽热的大气层中爆发,900英里每秒(3,000公里/秒). 每个月, 平均大约100次这样的爆炸会爆炸出数十亿吨的粒子,其能量是导致恐龙灭绝的小行星撞击的10倍. 那些瞄准地球的导弹会对地球的“技术圈”造成严重破坏——从GPS信号中断到飞机通信系统瘫痪和地面停电——并对宇航员构成潜在的致命危险.

一个模拟视频的观点,美国宇航局的新SunCET任务将有爆炸日冕物质抛射. 这段视频还展示了太阳周围的重要区域,在那里未知的机制将日冕物质抛射加速到太空中. SunCET任务旨在填补这一空白.

来源:詹姆斯·梅森/丹·西顿/孟Jin

“很难预测火山喷发何时发生,以及它们何时到达地球,部分原因是九卅体育看到它们的能力存在严重差距,梅森说. “问题主要在于缺乏正确的数据来做出可靠的预测.”

当日冕物质抛射爆发, 靠近太阳表面的一段时间的加速将粒子迅速推向太空. 物理学家提出了这种突然推进的几种可能机制, 但实际的一颗是一个谜,因为以前的成像仪有一个主要的限制:它们的动态范围.

试着在日出或日落的时候用智能手机拍照,你就会明白这个问题了. 轻按屏幕以聚焦前景, 而且天空看起来太亮了,被吹灭了(或者曝光过度了), in photography parlance); tap 的 phone to focus on 的 sky, 然而, 前景会变得太暗(或曝光不足). 智能手机可以通过拍摄高动态范围(或HDR)的照片来略微缓解这种影响。, 但大多数相机无法处理明暗之间的极端对比.

想象一下,当科学家们试图对太阳周围的日冕及其致盲盘进行成像时,问题有多严重, 也就是10,000-100,亮了000倍.

“这是一个极端动态范围的问题,”梅森说. “要么你让太阳盘饱和,要么你看不到它周围的日冕.”

大多数太阳成像仪要么只关注太阳盘,要么用日冕仪把它屏蔽掉,只关注太阳非常微弱的日冕. 然而,在这样做的过程中,他们屏蔽了日冕物质抛射加速发生的区域. 尽管多个研究小组尝试使用后处理技术来合并极亮和极暗的部分, 由于图像捕捉的方式,这是一个充满挑战和警告的过程.

“这就是为什么九卅体育的新型同步高动态范围相机是整个任务的驱动解决方案,梅森说.

SunCET用于极紫外线成像的相机携带了一个经过改造的传感器,因此它的像素行可以独立控制. 详情见 该团队最近在《九卅体育》上发表的论文, 这种独特的编程传感器可以在传感器的一个部分对明亮的太阳盘进行短时间曝光,同时在其他部分对昏暗的日冕进行长时间曝光. 然后使用机载计算机从几张曝光中合成一张照片, SunCET可以生成并返回日冕物质抛射爆发的完整图像.

九卅体育将看到每一次日冕物质抛射, 我非常怀疑SunCET将会终结日冕物质抛射只有一个原因的观点,西顿说. 每个CME都是独一无二的, 他补充说, 通过观察它们, 科学家可以了解它们的行为范围——这不仅是理解日冕物质抛射如何形成的重要资产,也是预测它们行为的重要资产.

研究小组看到了这种方法在天体物理学中的潜在应用, 行星科学和地球科学也是如此——任何有高动态范围和事件快速演变的地方, 斯顿说, 特别是在小型探测器和成像仪将探索新区域的地方(比如太阳的两极), 谁也没有见过)可访问的.

“特别是对于太阳物理学来说,这真的很令人兴奋,”他说. “它将成为从深空探索太阳的探路者.”

SunCET由NASA空间天气科学活动通过NASA太阳物理学飞行机会研究和技术计划资助, 它鼓励了能够研究太阳物理学问题的技术的发展. 该任务由九卅体育应用物理实验室联合领导, 谁将开发该任务的望远镜, 以及科罗拉多大学博尔德分校大气与空间物理实验室(LASP), 谁将提供航天器总线, 航天器集成和测试, 以及任务操作. 美国宇航局戈达德太空飞行中心, 高空天文台, 西南研究所, 海军研究实验室, 西北研究协会将为任务提供科学支持.

媒体联络: 杰里米·雷姆,电话240592-3997, 杰里米.Rehm@openbooknigeria.com

应用物理实验室, 九卅体育的非营利部门, 通过科学和技术的创新应用,应对国家面临的重大挑战. 更多信息,请访问 hispaniclatinoaffairs.multicultural.openbooknigeria.com.

APL庆祝成立80周年

改变游戏规则的影响

阅读更多

80周年