揭示帕克太阳能探头的首先光数据

从帕克太阳能探测照亮第一点光数据

这张照片的右边——来自WISPR的内部望远镜——有一个40度的视场,它的右边距离太阳中心58.5度。图像的左边是来自WISPR的外层望远镜,它有58度的视野,从太阳延伸到160度。从地球和帕克太阳探测器观察到的太阳的视位置有大约13度的视差。资料来源:美国宇航局/海军研究实验室/帕克太阳探测器

执行任务一个多月后,帕克太阳探测器从四个仪器套件中返回了第一束光线数据。这些早期的观测结果——虽然还不是帕克太阳探测器将在太阳附近进行的关键科学观测的例子——表明每一个仪器都运行良好。这些仪器协同工作,测量太阳的电场和磁场、来自太阳和太阳风的粒子,并捕捉航天器周围环境的图像。

“所有仪器返回的数据,不仅为校准服务,还抓住了我们期望的测量太阳附近解决太阳大气的奥秘,日冕,”努尔说Raouafi,帕克太阳能探测项目科学家约翰·霍普金斯大学应用物理实验室的月桂,马里兰州。

该任务将于2018年11月首次近距离接近太阳,但即使是现在,这些仪器也能够收集到近地太阳风的测量数据。让我们来看看他们到目前为止都看到了什么。

Wispr(太阳能探测器的宽野成像仪)

作为帕克太阳能探头的唯一成像仪,Wispr将从Sun的电晕内部提供最清晰的太阳风。包括两个望远镜,Wispr坐落在两个天线之间的隔热屏蔽后,从田间仪器套件。在发射期间,望远镜被保护门覆盖,以防止它们安全。

WISPR于2018年9月初启动,并拍摄闭门测试图像进行校准。9月9日,WISPR的门打开了,这使得该仪器能够在其前往太阳的旅程中拍摄第一批图像。

Russ Howard,Wispr来自海军研究实验室的主要调查员,研究了以确定仪器指向预期的图像,使用天体地标作为指导。

“在这两张图片的重叠处有一个非常独特的星团。最亮的是安塔瑞斯-阿尔法星,它位于天蝎座,距离太阳约90度,”霍华德说。

太阳在图像中不可见,在图像的右边缘的右侧远远遥远。星球木星在WISPR的内部望远镜捕捉到的图像中可以看到——它是图像右边中间稍稍偏右的明亮物体。

“照片的左侧显示了一个美丽的形象银河系霍华德说。

The exposure time – i.e. the length of time that light was gathered for this image, an interval which can be shortened or lengthened to make the image darker or brighter – is on the lower end, and there’s a reason: “We intentionally wanted to be on the low side in case there was something very bright when we first turned on, but it is primarily because we are looking so far from the Sun,” explains Howard.

当宇宙飞船接近太阳时,它的方向会改变,WISPR的图像也会改变。在每一个太阳轨道上,WISPR都会捕捉到日冕流出的结构图像。同时测量了之前被其他仪器的距离1 AU -或大约9300万英里就是wisrp会更近,大约95%的太阳从地球的方式,大幅增加的能力看看发生在该地区的规模比以往任何时候都更加精细和提供更原始的日冕。

ISʘIS(太阳综合科学考察)

ISʘIS(太阳综合科学考察)

资料来源:美国宇航局/普林斯顿大学/帕克太阳探测器

ISʘIS(发音为“ee-sis”,包括缩写为太阳的符号)测量与太阳活动相关的高能粒子,如耀斑和日冕物质抛射。(该任务的另一个粒子仪器套件SWEAP专注于组成太阳风的低能量粒子。)ISʘIS的两个高能粒子仪器覆盖了这些活动驱动粒子的能量范围:EPI-Lo聚焦于能量谱的低端,而EPI-Hi测量更高能的粒子。这两台仪器都在低电压下收集了数据,确保它们的探测器像预期的那样工作。当帕克太阳探测器接近太阳时,它们将完全通电,以测量太阳日冕内的粒子。

EPI-LO的初始数据在左侧显示背景宇宙射线,粒子被激励,并从银河系中的其他地方进入我们的太阳系。由于EPI-LO的高电压打开,帕克太阳能探头变得更接近太阳,所测量的颗粒将转向太阳能粒子,这些颗粒在爆发中加速并从太阳和电晕中流出。

在右侧,来自EPI-Hi的数据显示了低能量望远镜探测到的氢和氦粒子。在离太阳更近的地方,科学家们希望看到更多这样的粒子——以及更重的元素——以及一些具有更高能量的粒子,特别是在太阳高能粒子事件期间。

“isʘis团队到目前为止,仪器开幕式很高兴,”大卫麦克马斯说,天体物理科学教授说普林斯顿大学该系统的主要研究人员ʘ是仪器套件。“还有几个步骤要走,但到目前为止一切看起来都很好!”

字段

田野仪表套房船上帕克太阳能探头捕获了太阳气氛中电气和磁场的比例和形状。这些是对理解为什么太阳的电晕比其表面更热的次数。

领域的仪器

资料来源:美国宇航局/加州大学伯克利分校/帕克太阳探测器

领域的传感器包括四个两米电场天线安装在航天器的前面,超越隔热板和暴露于环境的全面冲击太阳能——以及三个磁力计和五分之一,较短的电场天线安装在繁荣时期,时间跨度从宇宙飞船。

在八月份的航天器发布后不久,上述数据在繁荣部署期间收集,展示了磁场如何随着帕克斯太阳能探头的繁荣而变化。早期数据是航天器本身的磁场,并且仪器在磁场中测量急剧下降,因为臂远离航天器伸出。部署后,仪器正在测量太阳风中的磁场 - 说明这种传感器需要远离航天器的原因。

帕克太阳探测器射电暴

资料来源:美国宇航局/加州大学伯克利分校/帕克太阳探测器/风

9月初,航天器前面的四个电场天线被成功地部署 - 并且几乎立即观察到太阳耀斑的签名。

“在试运行期间,菲尔兹探测到了太阳耀斑产生的第一次射电暴,”美国宇航局空间科学实验室的首席研究员斯图尔特·贝尔说加州大学伯克利分校。这种无线电波的爆发可以在太阳耀斑(能量和光的巨大爆发)期间被探测到,并且与耀斑释放的高能电子有关。这个射电暴被电场天线捕获,如上图所示美国国家航空航天局与之比较的是美国的“风”号宇宙飞船(在顶部)。

“田地是最全面的领域之一,波浪套房在太空飞行,它表现得很漂亮,”贝尔说。

SWEAP(太阳能通电α和质子)

SWEAP(太阳能通电α和质子)

资料来源:美国国家航空航天局/密歇根大学/帕克太阳探测器

SWEAP套件包括三个仪器:两个太阳探测器分析仪测量太阳风中的电子和离子,而太阳探测器杯从帕克太阳探测器的隔热罩后面伸出来直接测量太阳风。在打开盖子、打开高压并运行内部诊断之后,这三个仪器都捕捉到了太阳风本身。

由于帕克太阳能探头的位置和方向,科学团队预计太阳能探头杯最初将主要测量背景噪音,而不会拾取太阳风。但就在仪器上电后,突然,强烈的太阳风吹入杯子,在数据中可见作为红色条纹。随着航天器接近阳光,这种观察将是太阳能探头杯的面包和黄油 - 并希望能够揭示关于加热和加速太阳风的过程的新信息。

太阳能探测分析仪

资料来源:美国国家航空航天局/密歇根大学/帕克太阳探测器

两个太阳探测器分析仪(SPAN)也捕捉到了太阳风的早期峰值。在调试过程中,该团队将航天器转向,使SPAN- a——两个SPAN仪器中的一个——直接暴露在太阳风中。它捕获了大约20分钟的数据(右),包括太阳风离子(上)和电子(下)的测量。虽然SPAN-A和它的姐妹仪器SPAN-B将在整个任务中测量太阳风电子,但现在航天器的方向意味着SPAN-A可能还要再过几年才能再次捕捉到这些离子测量数据。这是因为太阳风电子可以从任何方向测量,因为它们的低质量和高温度使得它们的运动更加随机,而更重的太阳风离子则沿着一条相对直接的路径离开太阳。

SWEAP的太阳风和日冕等离子体仪器的性能一直很有希望,”密歇根大学SWEAP仪器组的首席研究员贾斯汀·卡斯珀(Justin Kasper)说。“启动后不久,我们的初步结果表明,我们拥有一系列高灵敏度的仪器,可以让我们在接近太阳的地方进行惊人的科学研究。”

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