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開(kāi)拓性的衛(wèi)星任務(wù)帶來(lái)了第一次人工日食

一個(gè)日食是一個(gè)奇跡。地球之間復(fù)雜相互作用的這種怪癖,月亮,太陽(yáng)不僅讓我們想起了宇宙的奇跡——它給了我們一個(gè)陽(yáng)光下的窗戶我們很少能看到。

更具體地說(shuō),隨著月球遮擋住了太陽(yáng)的主盤(pán),我們可以看到太陽(yáng)大氣層或日冕中的細(xì)節(jié)和特征,而這些細(xì)節(jié)和特征通常被遮擋在視線之外。現(xiàn)在,一個(gè)新的衛(wèi)星天文臺(tái)為我們提供了一種每天觀看日食的方法。

這是歐洲航天局的 Proba-3,這是一項(xiàng)了不起的工程壯舉。它由兩個(gè)獨(dú)立的航天器組成,即 Coronagraph 和 Occulter,它們以精確編隊(duì)飛行相距 150 米(492 英尺)——大約 1.4 個(gè)足球場(chǎng)。

Proba-3 形成的圖表。(ESA/P. Carril,2013 年)

在這種配置中,Occulter 將自身定位為阻擋太陽(yáng)盤(pán),而 Coronagraph 使用其 ASPIICS 儀器捕捉不同波長(zhǎng)的日冕觀測(cè)結(jié)果,該儀器代表太陽(yáng)日冕的極化和成像研究航天器協(xié)會(huì)。

在沒(méi)有地面控制人員任何輸入的情況下,該任務(wù)執(zhí)行了幾個(gè)小時(shí)的壯舉后,現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)行了第一次人工日食觀測(cè)。

合成圖像匯集了三個(gè)太陽(yáng)天文臺(tái)的觀測(cè)結(jié)果:位于中心的 Proba-2、位于黃綠色環(huán)的 Proba-3 和位于外部區(qū)域的 SOHO。(ESA/NASA/Proba-2/Proba-3/SOHO/SWAP/ASPIICS/LASCO C2/WOW 算法)

“每張完整的圖像——覆蓋從遮蔽的太陽(yáng)一直到視野邊緣的區(qū)域——實(shí)際上是由三張圖像構(gòu)成的。它們之間的差異只是曝光時(shí)間,它決定了日冕儀的光圈暴露在光線下的時(shí)間。將這三張圖像結(jié)合起來(lái),我們可以獲得日冕的全貌,“比利時(shí)皇家天文臺(tái)的 ASPIICS 首席研究員 Andrei Zhukov 解釋說(shuō)。

“我們的'人工日食'圖像與自然日食期間拍攝的圖像相當(dāng)。不同之處在于,我們可以每 19.6 小時(shí)的軌道產(chǎn)生一次日食,而日全食只自然發(fā)生一次,很少每年發(fā)生兩次。最重要的是,自然日全食只持續(xù)幾分鐘,而 Proba-3 可以保持人工日食長(zhǎng)達(dá)六個(gè)小時(shí)。

該波長(zhǎng)捕獲了日冕中電離鐵的光。(歐洲航天局/Proba-3/ASPIICS)

由此產(chǎn)生的圖像顯示了熱太陽(yáng)日冕的不同特性。深綠色的圖像顯示了由于高溫而失去電子的電離鐵。這揭示了日冕最熱的部分,并且圖像捕捉到了與太陽(yáng)耀斑相關(guān)的環(huán)形結(jié)構(gòu)。

黃色圖像顯示了氦氣,并設(shè)法捕捉了日珥,一個(gè)從太陽(yáng)表面劃出的大等離子體環(huán)。第三張圖片是紫色的,顯示頭盔飄帶在白光下。另一張淺綠色的圖像顯示了日食期間從地球上看的太陽(yáng)可能是什么樣子。

在另一張圖片中,三艘航天器聯(lián)手進(jìn)行同步觀測(cè)。 Proba-2 在極紫外光下捕獲太陽(yáng)本身,而 Proba-3 則捕獲日冕和 ESA 太陽(yáng)天文臺(tái)SOHO餐廳專注于外層大氣。

氦觀測(cè),太陽(yáng)突起位于兩點(diǎn)鐘位置。(歐洲航天局/Proba-3/ASPIICS)

天文臺(tái)尚未開(kāi)始其真正的科學(xué)觀測(cè)。它處于調(diào)試階段,其系統(tǒng)經(jīng)過(guò)廣泛的測(cè)試,以確保它們按預(yù)期工作;盡管在此階段進(jìn)行的觀察可用于研究和分析。

所以這只是 Proba-3 旅程的開(kāi)始,也是一個(gè)大膽的編隊(duì)航天器新領(lǐng)域。由于每 20 小時(shí)可觀測(cè)一次日食,我們預(yù)計(jì)我們將更多地了解我們狂野而美麗的太陽(yáng)。

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