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Hi-C捕捉太阳电晕中最高分辨率的图像

更新时间:2018-05-20

NASA的高分辨率冠状成像仪(Hi-C)使用比以前成像仪高5倍的分辨率,拍摄了太阳万级太阳日冕拍摄的最高分辨率图像。 /

美国国家航空航天局位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心的光学工程专业知识使得一组太阳能科学家以前所未有的细节看到太阳的日冕。最终的镜像配置由马萨诸塞州剑桥史密森天体物理观测站或SAO的合作伙伴提供,并与加利福尼亚州里士满的L-3Com / Tinsley实验室合作开发了一种新的制造技术。与位于加利福尼亚州里士满市的中兰开夏大学和Apogee成像系统公司的工程师合作开发了一款具有高速图像读出功能的大幅面相机探测器(1600万像素)。将光学系统,望远镜和相机系统相结合,可提供最高的节奏和最高分辨率的图像集,以便在太阳能百万度的大气中采集。

日冕比太阳表面还热,太阳耀斑发生和释放能量驱动可能影响地球的太阳风暴的位置

电影开始于在Hi-C飞行期间拍摄的完整太阳AIA图像并放大全视野的Hi-C领域。 Hi-C数据的比较显示在右侧,与左边的AIA数据进行比较。 Hi-C的空间分辨率比AIA高5倍,Hi-C观测的节奏为5秒。 (NASA) /

“至于Hi-C的发现,对我来说最重要的意义是认识到,在150公里的空间分辨率和5秒的图像节奏下,太阳天体物理学可以在Cirtain说道:“恒星是如何工作和发展的科学。 “我发现,这是令人惊叹的,特别是探测火箭的发现。”

Hi-C的镜子大约为9.5英寸,与SDO仪器的镜子尺寸大致相同。然而,由于Hi-C光学阵列的一系列创新,灵活的望远镜能够在极紫外波长下更深入地探测太阳的日冕。

“这些反射镜是有史以来制造的用于太阳天体物理学的最好的玻璃片,“马歇尔太阳物理学家Hi-C使命首席研究员乔纳森Cirtain博士说。 “我们之前从未尝试过这样的计划,并且不得不开发研磨光学元件和抛光表面的新技术,更不用说在不降低性能的情况下如何安装它们。最终的镜面非常光滑,只能在24厘米光学元件上偏离几埃而完全平滑。“

使用这些高质量的光学系统,图像以大约每五秒钟一次的速度获得,并提供了解释太阳日冕动态的长期理论的证明。

光学设计由马歇尔科学技术办公室的科学家和工程师以及SAO人员提供。 “博士Cirtain要求我们最初开发反射镜,看看我们能做得如何,“马歇尔光学主管John Calhoun说。 “最初的规格只是一个目标;然而,我们取得了如此出色的进展,Cirtain博士能够为他的飞行演示获得资金。 Credit属于我们的资深配镜师所做的出色工作,尽管他们对非常具有挑战性的制作的初步反应是将光学器件称为“哦,我的上帝”所反映的。“

俄罗斯莫斯科Lededev物理研究所的科学家开发了用于仪器前孔板的滤波器。这些耳语薄的滤波器可以抑制不需要的光波长,只传输极端的紫外光谱。

高质量的光学器件具有极高的准确性。镜子在望远镜上的安装采用了一种新的方法,大大减少了工艺对镜子形状的影响。 SAO的科学家和工程师与马歇尔以及亨茨维尔的阿拉巴马大学一起,努力完成镜子的对准,保持光学距离在千分之几英寸之内。这种对准和安装反射镜的创新方法必须保持不变,以便仪器能够在火箭发射和飞行过程中的严酷振动和热条件下存活下来。

科学家们在十年中设计和建造测试设备的相当一部分时间里工作,随后开发,制造和测试了光学器件。

“这次飞行代表了三十年来开发这些质量非常高的光学镜头的努力的结晶,”SAO的联合研究人员Leon Golub博士说。

重464磅,6英尺长的Hi-C望远镜拍摄了165张图像在它短暂的620秒探空火箭飞行中,7月11日。望远镜聚焦在太阳上的一个大活动区域,一些图像详细揭示了太阳大气的动态结构。当与来自美国宇航局太阳动力观测站SDO的完整太阳图像相结合时,太阳电晕的新照片正在出现。

高分辨率冠状成像仪或Hi-C以五次分辨率拍摄了有史以来拍摄的百万度日冕的最高分辨率图像高于以前的成像器。

与Hi-C望远镜的发展相关的合作伙伴还包括洛克希德马丁公司在帕洛的太阳天体物理实验室Alto,Calif。英格兰兰开夏郡中央兰开夏大学;莫斯科俄罗斯科学院的列别杰夫体育学院;和位于科罗拉多州博尔德的西南研究所

相关资料:。 W.Cirtain,L.Golub,AR Winebarger,B.De Pontieu,K.Kobayashi,RLMoore,RWWalsh,KEKorreck,M.Weber,P.McCauley,A.Catal,S.Kuzin和CEDeForest,“Energy在太阳日冕中从空间分辨的磁性辫状物中释放“Nature 493,501-503(2013年1月24日)doi:10.1038 / nature11772

来源:珍妮特安德森,马歇尔太空飞行中心; NASA

图片:美国宇航局; NASA / MSFC

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