Взлом Solar Orbiter позволит нам глубже заглянуть в атмосферу Солнца
Приборы космического корабля узкоспециализированы, и на их проектирование, изготовление и испытания могут уйти годы. Но взлом в последнюю минуту одного из инструментов на Солнечном орбитальном аппарате ЕКА позволил космическому кораблю провести некоторые сложные наблюдения, которые в противном случае он не смог бы провести.
Это все благодаря одному астроному и инструменту. дверь.
ЕКА запустило Solar Orbiter в феврале 2020 года для изучения внутренней гелиосферы Солнца и полярных областей в высоком разрешении.
Каждые шесть месяцев он приближается к Солнцу на близкое расстояние. , и он неоднократно изучает одну и ту же область. Идея состоит в том, чтобы отслеживать нарастание магнитной активности, которая является предшественником солнечных вспышек и извержений. При этом у него есть более конкретные научные цели.
Космический корабль несет набор инструментов для достижения своих целей, и одним из них является устройство формирования изображений в экстремальном ультрафиолетовом диапазоне (EUI). Бельгия предоставила EUI для миссии. и его работа состоит в том, чтобы отображать слои и структуры солнечной атмосферы от хромосферы до короны.
EUI на самом деле представляет собой три инструмента в одном: полный формирователь изображения Солнца и два телескопа с высоким разрешением. Сканер полного изображения Солнца показывает общую структуру Солнца при корональных температурах, а пара телескопов работает в выбранных диапазонах длин волн.
Они выявляют более мелкие структуры, которые видны на изображениях Солнца крупным планом. космический корабль сталкивается во время фазы перигелия.
Проблема, которую должны преодолеть все космические корабли и инструменты, наблюдающие за Солнцем, — это подавляющий свет, исходящий от звезды. Мощный свет Солнца скрывает важные детали. ЕСИ не является исключением. Телескопы часто используют коронографы, чтобы заблокировать мощный свет и сделать видимыми детали атмосферы Солнца.
На заключительном этапе строительства инструмента одному члену команды Solar Orbiter пришла в голову блестящая идея. EUI имеет собственную защитную дверь, защищающую его во время космического полета и когда он не используется. Что, если эту дверь можно было бы модифицировать, чтобы улучшить работу тепловизора?
«Это был настоящий хак», — говорит Фредерик Ошер из Института пространственной астрофизики Южного университета Парижа и член команды EUI. .
«У меня была идея просто сделать это и посмотреть, сработает ли это. На самом деле это очень простая модификация инструмента».
Вес космического корабля рассчитан точно, но Ошер решил, что несколько граммов не будут иметь значения. Он добавил к двери небольшой выступающий «большой палец», который мог бы закрывать яркий диск Солнца во время операций, когда дверь была открыта наполовину, а не полностью.
Поскольку сильный свет от диска Солнца блокировался маленький палец на двери, EUI может эффективно обнаруживать ультрафиолетовый свет, исходящий от окружающей короны, который в миллионы раз тусклее, чем диск. Это означает, что инструмент может видеть глубже атмосферы Солнца.
Команда называет этот большой палец и полуоткрытую дверь скрытым режимом работы. По сути, это новый тип инструмента. Он объединяет коронограф и камеру в одном приборе вместо необходимости использования отдельного коронографа.
Они тестируют EUI в этом режиме с 2021 года и опубликовали в журнале Astronomy and Astrophysicals статью, объясняющую результаты. Фредерик Ошер, астроном, который придумал эту идею, является ведущим автором.
«Мы показали, что это работает настолько хорошо, что теперь вы можете рассмотреть новый тип инструмента, который может делать как изображения Солнце и корона вокруг него», — говорит Дэниел Мюллер, научный сотрудник проекта ЕКА по солнечному орбитальному аппарату.
Небольшое дополнение Ошера к приборной дверце EUI решает проблему, с которой сталкиваются устройства формирования изображений в экстремальном УФ-диапазоне. Глубины солнечной атмосферы находятся вне поля зрения большинства из них, и традиционные отдельные коронографы обычно по необходимости полностью блокируют эту область. Но новый оккультный модуль EUI может легче отобразить эту сложную область, чем когда-либо прежде.
«Там меняется физика, там меняются магнитные структуры, и мы никогда раньше не рассматривали это как следует. Должно быть, это так. там могут быть какие-то секреты, которые мы теперь можем найти», — говорит Дэвид Бергманс из Королевской обсерватории Бельгии и главный исследователь EUI.
Маленький большой палец, добавленный к двери, был добавлен к инструменту EUI поздно. Так что это неоптимальное положение. Это означает, что, помимо других ограничений, ему требуется более длительное воздействие на работу. Для некоторых тестовых изображений в статье требовалась выдержка в 1000 секунд.
Но теперь, когда эффективность этой конструкции доказана, ее можно улучшить для будущих инструментов в будущих миссиях.
«При небольших доработках эффективность коронографа на базе FSI можно было бы повысить на два порядка, что позволило бы получать изображения, подобные представленным здесь, за 10 секунд», — пишут авторы в своем заключении.
Это означает, что инструменты EUV могут начать вытеснять инструменты и коронографы видимого света.
«По сравнению с коронографом VL, инструмент EUV предлагает несколько преимуществ», — объясняют авторы.
«Фонового излучения от рассеянной пыли нет», — пишут они. Мало того, что рассеянный свет от инструмента легче контролировать, он также «… делает коронограф EUV менее требовательным с точки зрения точности и стабильности наведения платформы».
Похоже, что наше представление о Солнце примерно сделать шаг вперед.
Эта статья была первоначально опубликована журналом Universe Today. Прочтите оригинал статьи.
