美國國家航空暨太空總署的HIT 儀器是IMAP 任務的組成部分，它將監測來自太陽的高能量粒子，加強我們對太空天氣及其對地球影響的了解。位於馬裡蘭州格林貝爾特的美國太空總署戈達德太空飛行中心的科學家和工程師們正準備交付高能量離子望遠鏡（HIT）儀器。

星際繪圖與加速探測器（IMAP）的藝術印象。這項任務將幫助我們更了解來自太陽的粒子流（稱為太陽風），以及這些粒子如何與太陽系內外的空間相互作用。資料來源：美國國家航空暨太空總署/約翰-霍普金斯APL/普林斯頓大學/史蒂夫-格里本

高能量離子望遠鏡已從戈達德運往位於馬裡蘭州勞雷爾的約翰霍普金斯大學應用物理實驗室（APL）。現在，APL 的一組工程師已經開始將HIT 安裝到NASA 的星際繪圖和加速探測器（IMAP）太空船上。

在普林斯頓大學的IMAP 任務網站上，YouTube 即時串流展示了未來一年中太空船的建造和測試的無塵室。觀眾可以觀看連續的串流媒體，了解IMAP 硬體是如何從一個簡單的結構發展成複雜的、可完全運作的太空船的。

安裝在紐約厄普頓布魯克海文國家實驗室串聯范德格拉夫加速器設施真空室中的HIT 儀器。資料來源：布魯克海文國家實驗室

HIT 的角色與重要性

HIT 是即將抵達APL 的10 台IMAP 儀器中的第四台。在為期兩年的任務中，HIT 將測量太陽系中最高能量過程中太陽釋放的高能量太陽能量粒子。這些太陽粒子可以產生美麗的極光，即北極光和南極光，但同時也具有危險性，對太空人的健康和安全構成風險，並對空間和地面資產及基礎設施構成危險。了解這種高能量輻射的加速和傳輸過程將有助於我們更好地了解太陽和當地的空間天氣，而這些粒子在其中發揮著至關重要的作用。

“自太空時代開始以來，我們就一直在研究太陽高能粒子，但我們對其起源的了解仍不足以預測它們何時會成為危險，”HIT儀器負責人、美國宇航局戈達德分部IMAP任務副首席研究員艾瑞克-克里斯蒂安（Eric Christian）說。 “HIT與IMAP上的其他儀器結合，將為我們提供重要的拼圖”。

完成熱真空循環測試後真空室中HIT 的正面視圖。圖片來源：NASA/Michael Choi

IMAP由普林斯頓大學牽頭，計劃於2025年發射，將在地球和太陽之間名為拉格朗日點1的太空中飛行約100萬英里。在這次任務中，HIT 將測量高能量離子和電子，幫助我們進一步了解將這些粒子加速到如此高能量的過程。

以遺產為基礎

HIT 建立在已有幾十年歷史的技術基礎之上，但採用了最先進的儀器和巧妙的探測器設計，使其更加現代化。當帶電粒子通過HIT 時，它們會將部分能量沉積在各層探測器材料中，直到最終靜止。透過觀察粒子經過的不同層中沉積的能量，並將其與停止層中沉積的能量進行比較，HIT 可以確定粒子的類型（質子、電子或不同的離子）和能量。

HIT 上10 個孔徑（或開口）的排列和IMAP 太空船的旋轉將使HIT 能夠測量來自各個方向的粒子，並研究撞擊儀器時的高能粒子形態。 HIT 還可以測量高能量電子，這些電子會迅速到達地球，並為即將發生的空間天氣事件發出預警。

團隊協作

如果沒有美國國家航空暨太空總署戈達德分局和加州理工學院的科學家、工程師和技術人員組成的敬業且多樣化的團隊，HIT 是不可能實現的。 HIT 團隊包括許多職業生涯初期的科學家和工程師，他們獲得了擔任領導職務的令人興奮的機會，並勇於接受挑戰。對許多人來說，這將是他們第一次有機會參與太空計畫。

“我非常感謝能有機會在如此令人興奮的任務中發揮不可或缺的作用，”NASA戈達德HIT科學團隊成員格蘭特-米切爾（Grant Mitchell）說。 “有機會向戈達德和整個IMAP團隊的世界級科學家和工程師學習，這對我將來領導自己的任務非常有幫助。”

編譯自/ scitechdaily