太陽界面區成像光譜儀衛星

太陽界面區成像光譜儀衛星

美國宇航局預計將在2013年6月26日發射一顆最新的科學探測衛星,提供有關太陽底層大氣,或稱為“界面區”(interface region)的迄今最詳盡的觀測數據。

這項探測任務的正式名稱為“界面區成像光譜儀”(IRIS),它將觀察太陽物質是如何運移,聚集能量,以及如何在通過這一了解極少的區域時突然升溫的。

基本介紹

  • 中文名:太陽界面區成像光譜儀衛星
  • 外文名:IRIS
  • 發射時間:2013年6月26日
  • 類型:科學探測衛星
  • 研發單位:美國宇航局
  • 任務周期:2年
發射情況,裝備,任務,意義,

發射情況

由於界面區成像光譜儀(IRIS)以及相關科學儀器的成功發射,科學家將很快能以從未有過的方式觀測太陽,該飛行器由洛克希德·馬丁公司為NASA設計和製造。IRIS太空飛行器於6月27日美國太平洋時區下午7點27分發射。美國太平洋時區下午8點25分IRIS地面站接收到遙測信號並判定該太空飛行器正常運行。
該發射對理解太陽風暴的起源和太陽風暴對天基和地基技術可能的破壞力有長遠意義,IRIS將使科學家可以研究並模仿太陽的一定區域,而此前人類沒有類似能力。通過追蹤太陽表面和日冕間一定區域(大多數太陽紫外線輻射產生於該區域,被稱作“界面區”)的能量和電漿流,IRIS將增強科學家預測宇宙氣象的能力,太陽風暴能使衛星和電力輸送系統失靈並干擾GPS服務。IRIS在其兩年任務周期內將近乎持續地傳送太陽觀測數據。

裝備

界面區成像光譜儀裝備了先進的紫外波段望遠鏡、攝譜儀等觀測設備。在洛克希德·馬丁空間系統分部的裝配車間中,科學家已經將太陽能電池板裝配到這艘“光譜飛船”上,以供在軌運行期間的電力消耗。
IRIS攜帶一台紫外波段望遠鏡,可以獲取多波段光譜數據。這是首台有能力間隔數秒獲取高解析度圖像和光譜的空間紫外望遠鏡,其解析度可以達到識別太陽表面大約150英里(約合241公里)寬度物體的水平。

任務

IRIS屬於美國宇航局的一項“小型探測器”項目,該項目總體由馬里蘭州戈達德空間飛行中心負責管理。該項目的目標是確保為太陽物理和天體物理學領域的世界級科學研究課題提供更多的實際飛行任務機會,並為這些項目提供創新和有效管理的平台。
在發射之後,IRIS將運行於一個圍繞地球的極軌太陽同步軌道上,這種軌道設計使它幾乎會從地球兩極正上方經過,並且每天在當地同一時間經過赤道。探測器的軌道近地點為390英里(約合628公里),遠地點約為420英里(約合676公里)。這樣的軌道設計讓IRIS在其長約兩年的在軌觀測期間幾乎能保持不間斷的對日監視。
它將觀察太陽物質是如何運移,聚集能量,以及如何在通過這一了解極少的區域時突然升溫的。所謂“界面區”是一個位於太陽可見表面與上層大氣之間的特殊區域,這裡是太陽紫外輻射的主要產生區域。太陽紫外輻射會顯著影響近地空間環境以及地球上的氣候。
該探測器使用高解析度的圖像、數據和先進計算機系統揭開太陽表面的奧秘,比如物質、能量流如何在太陽表面近6000K(5727攝氏度)的環境與溫度達999,700攝氏度的外層大氣之間發生交換、流動等。美國宇航局戈達德空間飛行中心科學家喬·達維拉指出,觀測太陽這一區域是上個世紀七十年代以來的首次,太陽大氣的溫度比表面的溫度要高,對太陽分層結構的能量流進行研究有助於空間天氣的預警,降低地球上社會和經濟受到的影響。

意義

IRIS探測器的研製可以揭開以前未曾發現的太陽奧秘,比如通過成像光譜儀和紫外波段望遠鏡對太陽色球層和過渡區域的研究可以為科學家提供太陽能量流動的機制。由於探測器上配備了針對太陽特殊區域的觀測設備,再加上超級計算機介入,可以為埃姆斯研究中心的研究人員提供此前未曾見過的新線索,該中心可通過建立三維數值模型研究太陽分層結構和能量流動。
美國宇航局IRIS項目科學家傑弗里·紐馬克(Jeffrey Newmark)表示:“IRIS的數據將彌補我們現有太陽觀測體系的空白,加深我們對這一區域的理解和認識。”他說:“我們第一次有機會弄清太陽的外層日冕是如何達到數百萬攝氏度高溫,以及太陽風是如何產生的。”
阿蘭·泰特(Alan Title)是IRIS項目的首席科學家,來自洛克希德·馬丁公司。他表示:“此前的觀測顯示在太陽的這一區域存在100~150英里(約合160~241公里)尺度上的結構,但這種結構的長度卻綿延達10萬英里(約合16萬公里)”。他說:“想像這樣一股巨型噴流,其基底面積幾乎和洛杉磯市區面積相當,延伸和擴展的速度幾乎讓它可以在20秒之內圍繞地球一圈。而IRIS項目將首次為我們提供這一神秘結構的高解析度圖像,以及有關其速度,溫度和密度方面的資料。”

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