天天實(shí)時(shí)：六臺小衛(wèi)星構(gòu)成合成孔徑望遠(yuǎn)鏡 SunRISE將用于觀測太陽射電暴

潔凈室中的首臺 SunRISE 迷你衛(wèi)星（來自：SDL）

NASA 表示，SunRISE 可組建稱一套巨大的在軌射電望遠(yuǎn)鏡，有助于加深科學(xué)家們對爆炸性太空天氣事件的理解。

這些現(xiàn)象會產(chǎn)生危險(xiǎn)的粒子輻射，可能危及天空中的宇航員和相關(guān)技術(shù)裝備，并且會波及地面上的通信和電網(wǎng)設(shè)施。

【資料圖】

定于 2024 年發(fā)射的 SunRISE，全稱為“太陽無線電干涉儀空間實(shí)驗(yàn)”。而來自猶他州立大學(xué)空間動力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工程師們，將為 NASA 建造、測試和調(diào)試這六顆衛(wèi)星。

NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 SunRISE 項(xiàng)目經(jīng)理 Jim Lux 表示：幾年后，這些衛(wèi)星將組成一個(gè)巨大的太空望遠(yuǎn)鏡，以地表無法做到的方式來觀察太陽。

想象圖（來自：NASA / JPC-Caltech）

每顆 SunRISE 小衛(wèi)星，都可充當(dāng)望遠(yuǎn)鏡中的單個(gè)天線。它們將在距離地球約 2.2 萬英里（3.6 萬公里）的軌道上運(yùn)行，以檢測來自日冕層的無線電波爆發(fā)。

此外每臺小衛(wèi)星都配備了四個(gè)可伸縮的天線臂，長度可伸至 10 英寸（2.5 米），并形成一個(gè)“X”。

在 NASA 深空網(wǎng)絡(luò)接收到完整的衛(wèi)星信號后，科學(xué)家們便可使用干涉測量技術(shù)，構(gòu)建出一臺虛擬的大口徑射電望遠(yuǎn)鏡、且寬度與相距最遠(yuǎn)的小衛(wèi)星相當(dāng)（6 英里 / 10 公里）。

此前在地面上的觀測，經(jīng)常也需要結(jié)合諸多單獨(dú)天線的觀測能力 —— 比如位于新墨西哥州的標(biāo)志性 Karl G. Jansky 超大型陣列望遠(yuǎn)鏡。

原理示意（綠線特指傳輸回地面站的信號）

即便如此，位于太空的 SunRISE 虛擬射電望遠(yuǎn)鏡，仍具有諸多得天獨(dú)厚的優(yōu)勢 —— 尤其是能夠“看到”被地球上層大氣（電離層）阻擋的長波無線電信號。

據(jù)悉，SunRISE 能夠更清晰地查明太陽射電爆發(fā)、或其它無線電波突發(fā)事件在日冕中更高處爆發(fā)的位置。基于此，科學(xué)家們便能夠創(chuàng)建出更詳細(xì)的 3D 位置地圖。

太陽日冕處混雜了過熱的太陽粒子和強(qiáng)大的磁場，耀斑和日冕物質(zhì)拋射（CME）事件相當(dāng)常見。同時(shí)它們能夠?qū)θ彰崽幍母吣芰Ｗ悠鸬郊铀傩ЧM(jìn)而對整個(gè)太陽系的人類活動構(gòu)成威脅。

太陽射電爆發(fā)與高能粒子事件有關(guān)，且數(shù)十分鐘就能到達(dá)地球。而通過精確定位太陽射電爆發(fā)的方位，SunRISE 就能夠?yàn)槿祟悹幦氋F的預(yù)警時(shí)間。

（圖自：NASA）

除了 3D 圖像，SunRISE 還可繪制太陽磁場線。它們會隨著射電暴的產(chǎn)生而深入行星際空間，此外望遠(yuǎn)鏡會持續(xù)不斷地觀測太陽是否有在整個(gè)日冕中隨機(jī)出現(xiàn)無線射電暴。

密歇根大學(xué)安娜堡分校的 SunRISE 首席研究員 Justin Kasper 表示，這項(xiàng)任務(wù)的終極目標(biāo)，旨在幫助科學(xué)家們更好地了解驅(qū)動這些爆炸性天氣事件的形成機(jī)理。

另外如果讓 NASA 的帕克太陽探測器穿過射電暴，SunRISE 也能借此機(jī)會對太陽射電暴進(jìn)行成像，從而提供一個(gè)觀察太陽高能粒子是如何加速的機(jī)會。

或者將 SunRISE 數(shù)據(jù)與 NASA-ESA 的太陽日球?qū)犹煳呐_（SOHO）觀測結(jié)果相結(jié)合，科學(xué)家們也將能夠確定 CME 怎樣觸發(fā)不同類型的射電暴、且其中有多少加速粒子到達(dá)了地球附近。