3D視角看太陽隱藏的光暈:NASA PUNCH任務捕捉到第一道光
美國太空總署的PUNCH 任務剛剛向前邁出了一大步,其太陽觀測儀器拍攝了第一批影像,前所未有地揭示了太陽的外層大氣。隨著四顆衛星組成的星座開始它的旅程,科學家們正準備對太陽日冕轉化為太陽風的神秘轉變獲得新的見解——太陽風是一種以戲劇性的方式影響地球的無形力量,從擾亂衛星到摧毀電網。

PUNCH 窄場成像儀於2025 年4 月14 日拍攝的首張日冕影像顯示,相機對焦清晰,運作正常,能夠捕捉到日冕在太陽強光下的深場影像。這張影像經過了濾鏡處理,以突出環繞太陽的更明亮的“F 日冕”(也稱為黃道光)中可見的恆星。由於儀器尚未完全對準太陽,因此在影像中太陽位置的右側可以看到明亮的陽光閃爍。圖片來源:NASA
4月14日,美國海軍研究實驗室(NRL)的窄場成像儀(NFI)捕捉到了第一道光——這組初始影像讓我們得以一窺太陽外層大氣,即日冕。這項里程碑是美國太空總署(NASA)「統一日冕和日球層偏振儀」(PUNCH)任務的一部分,該任務首次在太空中打開了四個儀器艙門中的兩個。
兩天后,即4 月16 日,其餘儀器——廣角成像儀(WFI)——也打開並開始捕捉影像。
NFI 的首批影像將用於校準儀器並確認其指向精度。影像經過過濾波處理,突出了太陽周圍的星場,其中部分雙魚座清晰可見。太陽本身被遮光體(一個覆蓋其明亮中心的圓盤,用於顯示微弱的日冕)遮擋,在影像中央留下一個發光的環。
PUNCH(統一日冕和日光層偏振儀)任務的四顆衛星於2025年3月12日星期三部署完成。經過90天的調試期,PUNCH任務計畫進行至少兩年的科學觀測。圖片來源:NASA
PUNCH 任務於3 月11 日搭載SpaceX 獵鷹9 號火箭發射,NFI 於隔天與火箭分離。 PUNCH 由四顆繞地球運行的衛星組成,它們將協同工作,對內日球層進行3D 全球觀測。其目標是研究日冕如何演化並形成太陽風——一種在太空中持續流動的帶電粒子流。
NFI衛星於3月11日搭載SpaceX獵鷹9號火箭發射升空,並於3月12日從獵鷹9號火箭上部署。 PUNCH是一個由四顆衛星組成的衛星星座,用於收集低地球軌道的觀測資料。它將對內日光層進行全球三維觀測,以研究日冕如何演變成太陽風。
NFI是由美國國家航空暨太空總署(NASA)贊助,由海軍研究實驗室(NRL)研發的小型外部遮蔽日冕儀。外部遮蔽器阻擋直射陽光進入主光學孔徑,主光學孔徑使用複合透鏡系統觀測太陽周圍的日冕和星場。偏振光透過偏振濾光輪進行解析,影像數位化則使用具有2K x 2K有效偵測器面積的CCD相機進行。
「我們很高興看到NFI的首批影像,」美國海軍研究實驗室日冕和日球物理部門負責人羅賓·科拉尼諾博士說。 “這是PUNCH任務的一個重要里程碑,也是對整個團隊辛勤工作和奉獻精神的肯定。我們迫不及待地想利用NFI以前所未有的細節研究太陽日冕,並進一步了解太陽風的產生機制。”
在接下來的幾週內,PUNCH 團隊將改進太空船的指向,並校準NFI,以減少雜散光。完成後,NFI 將能夠捕捉日冕的詳細影像,類似於其前身——美國海軍研究實驗室(NRL) 開發的緊湊型日冕儀(CCOR-1) 所拍攝的影像。
透過捕捉日冕物質拋射(CME)的演變,PUNCH 將為科學家提供有關其形成和傳播的新數據。這對於理解和預測這些事件至關重要,因為它們可能對地球造成重大破壞,包括衛星損壞、無線電通訊中斷和電網故障。增強的預測能力也將保障在行星際空間運作的機器人探測器的安全。
PUNCH 目前處於為期90 天的調試階段,在此期間,四顆太空船將調整至最終軌道配置,並對儀器進行校準。調試完成後,PUNCH 將開始為期兩年的初步科學任務。
PUNCH(統一日冕和日光層的偏振儀)任務是由美國宇航局(NASA) 牽頭的一項研究太陽外層大氣(日冕)如何轉變為太陽風——太陽風是流經太陽系並影響太空天氣的連續帶電粒子流。 PUNCH 由四顆在低地球軌道協同工作的小型衛星組成,可產生日冕和內日光層的3D 廣角影像。其目標是更好地理解日冕物質拋射(CME) 等現象,並提高我們預測可能幹擾地球衛星、通訊和電網的太陽風暴的能力。 PUNCH 將於2025 年發射,代表一種新型太陽觀測站,可捕捉太陽與地球之間動態演變的空間。
編譯自/ scitechdaily