میدان مغناطیسی خورشید ؛ شرح  ماموریت تکنولوژی solmex

  SolmeX تکنولوژی ای است برای مطالعه ی میدان مغناطیسی خورشید و از پنج تکنیک رصدی مختلف برای استخراج مقدار و جهت میدان مغناطیسی خورشید استفاده میکند.

برای آشنایی بیشتر با تکنولوژی solmEx ابتدا کاوش در میدان مغناطیسی خورشید با تکنولوژی solmex را بخوانید .

در این مطلب به بررسی چگونگی انجام ماموریت و تجهیزات مورد نیاز آن میپردازیم.

شرح  ماموریت solmex: دو فضاپیمای در حال پرواز

اندازه گیری میدان مغناطیسی خورشید نیاز به مشاهدات کرونا در نزدیکی بدنه با نور متمرکز و با وضوح بالای مادون قرمز، مرئی و UV دارد.

این سه مورد که برای مشاهدات طیفی-قطبی در کرونا ضروری هستند، تنها با یک پنهان کننده ی خارجی که دور از تجهیزات قرار دارد، قابل دستیابی هستند، زیرا تنها این گونه است که یک ماه گرفتگی مصنوعی واقعی ایجاد می شود. این شامل یک ماموریت با دو فضاپیما می شود، که یکی تجهیزات را حمل می کند، و دیگری “ماه مصنوعی” یعنی همان پنهان کننده را.

مشخصات مشابهی برای ماموریت فناوری Proba-3 به کار گرفته شد. با این حال، اهداف علمی اصلی این مأموریت ها کاملاً متفاوت است. ماموریت فناوری Proba-3 تنها شامل مجموعه محدودی از ابزارها است، و عمدتاً فرآیندهای درون خورشیدی را هدف قرار می دهد.

SolmeX و پیش از آن  COMPASS بر فرآیندهای اتمسفر فوقانی خورشید تمرکز می کنند، به ویژه بر نقش میدان مغناطیسی خورشید از طریق اندازه گیری قطبش از EUV به IR. سطح نور پراکنده ای که ما با SolmeX در نظر داریم تقریباً چهار برابر کمتر از کرونا نگار زمینی Mauna Loa در هاوایی است.

مرکز کرونا نگاری زمینی Mauna Loa در هاوایی

سطح نور سرگردان کرونا نگاری هاوایی بهتر از تلسکوپ خورشیدی  ATST زمینی است. برخلاف ATST، که تنها برای مدت کوتاهی از کم بودن سرگردانی نور های خود بهره می‌برد، SolmeX تقریباً در تمام مدت به سطح حیرت‌انگیزی از کم بودن نور سرگردان خود بهره میبرد. این امر از طریق ترکیب پنهان کننده خارجی، شکست نور و پنهان کننده داخلی امکان پذیر است.

بنابراین SolmeX کیفیت داده ای را ارائه می دهد که از امکانات زمینی پیشی می گیرد. این امر نه تنها برای مشاهده درخشان‌ترین ساختارهای تاجی نزدیک به بدنه ی خورشید، بلکه برای مشاهده ساختار های ضعیف کرونا در خارج از مناطق فعال با سیگنال به نویز کافی برای مشاهدات پلاریمتری ضروری است.

مشاهدات کرونا با وضوح بالا فقط با پنهان‌کننده بزرگ در فاصله های دورتر امکان‌پذیر است، زیرا تنها در این صورت است که الگوهای شکست نور در پنهان کننده واضح می‌شوند. این در شکل زیر نشان داده شده است، که وضوح فضایی (به عنوان تابع فاصله از مرکز دیسک) را برای فواصل مختلف پنهان کننده نشان می دهد.

فاصله بسیار نزدیک وضوح ضعیفی دارد. بنابراین مشاهدات نزدیک به اندام دشوار است و فقط در فواصل پنهان بزرگ امکان پذیر است – از نظر گرافیکی، سایه باید لبه مشخصی داشته باشد. این مشاهدات تاج نگاری نزدیک به اندام برای درک جفت مغناطیسی در اتمسفر و برای دستیابی به ارتباط با مشاهدات روی دیسک، به ویژه در کروموسفر ضروری است.

وضوحی که برای مشاهدات کرونا امکان پذیر است به عنوان تابعی از فاصله تا خورشید (برحسب شعاع خورشید) برای فواصل مختلف تا مخفی کننده خارجی رسم شده است. فاصله 200 متری، وضوح 2 اینچ را تا 0.07 شعاع خورشیدی یا 50 میلی متر بالای اندام تضمین می کند که مناسب است.

برای مشاهدات با وضوح بالای حلقه‌های کرونا (رزولوشن 2 اینچی) با یک مخفی کننده که حدود 200 متر از تجهیزات فاصله دارد می توان این کار را انجام داد که همچنین سطح پایین نور سرگردان پیش بینی شده برای SolmeX را تضمین می کند.

از آنجایی که مخفی‌کننده‌ای که از فاصله 200 متری از فضاپیما قرار دارد ، نمی‌تواند به اندازه کافی با بوم ثابت نگه داشته شود، مخفی‌کننده و تلسکوپ‌های کرونا نگار باید به‌طور جداگانه روی دو فضاپیما قرار گیرند.

تصویری از ایجاد خورشیدگرفتگی مصنوعی توسط یک فضاپیما در تقش ماه مصنوعی
و دیگری در نقش زمین که تجهیزات و ابزار های مشاهده طیف ها در آن قرار دارند