NASA vælger PUNCH-missionen for at tage billeder ud over Suns ydre korona

NASA har valgt Southwest Research Institute til at lede "Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere" (PUNCH) mission, en skelsættende Small Explorers Program-mission, der vil se ud over Solens ydre korona.

PUNCH vil bestå af en konstellation af fire kuffertstore mikrosatellitter eller "microsats", der vil blive opsendt allerede i 2022. Mikrosatsene vil kredse om Jorden i formation for at studere, hvordan Solens atmosfære, eller corona, forbinder med det interplanetariske medium. PUNCH vil give de første globale billeder af, hvordan solkoronaen tilfører solvinden masse og energi.

"Rummets vakuum mellem planeterne er ikke helt tomt - det er faktisk fyldt med en spinkel, hypersonisk 'solvind', der strømmer ud fra koronaen og påvirker rumfartøjer og planeter - inklusive vores egen, " sagde PUNCHs hovedefterforsker Dr. Craig DeForest, en videnskabsmand og programdirektør i SwRI's Space Science and Engineering Division. "PUNCH vil observere 'ingenmandsland' mellem den ydre solkorona og solvinden, giver os vores første klare billeder af hele systemet, der forbinder Solen og Jorden."

PUNCH vil spore og afbilde solvinden, når den kommer frem fra solkoronaen, overgange til interplanetarisk rum og strømme gennem solsystemet, at bade planeterne og andre solsystemlegemer. Disse målinger vil afsløre, hvordan og hvorfor materialet, der kommer fra stjernen, bliver vindstødt og turbulent på vej til Jorden.

Ud over, PUNCH-satellitterne vil spore i 3D Solens koronale masseudslip, også kendt som "CME'er" eller "rumstorme, " når de bryder ud fra koronaen ud i det interplanetariske rum. CME'er forårsager nogle "rumvejr"-hændelser, der påvirker Jorden, som kan true astronauter, beskadige satellitter, mørklægge strømnet, og forstyrrer kommunikation og GPS-signaler.

"Det meste af det, vi ved om rumvejret leveret af solvinden, kommer fra direkte prøvetagning med rumfartøjer indlejret i det, " sagde PUNCH-projektforsker Dr. Sarah Gibson, fungerende direktør for High Altitude Observatory i Boulder, Colorado. "Dette er som at forstå globale vejrmønstre baseret på detaljerede målinger fra nogle få individuelle vejrstationer på jorden. PUNCH er mere som en vejrsatellit, der kan afbilde og spore et komplet stormsystem, når det udvikler sig over en hel region."

De fire rumfartøjer vil flyve i en distribueret formation spredt rundt om kloden, arbejder synkront for at producere polariserede billeder af hele det indre solsystem med få minutters mellemrum. Hvert af de fire PUNCH-rumfartøjer bærer et specialiseret kamera til at fange svage glimt af sollys reflekteret af frie elektroner i det interplanetariske rum.

Et rumfartøj bærer en Narrow Field Imager, der fanger selve den ydre korona, og de andre bærer SwRI-udviklede Wide Field Imagers (WFI'er). Mørke bafler gør det muligt for WFI'erne at fotografere rumvejreffekter, der er over tusind gange svagere end Mælkevejen, på trods af at de flyver i direkte sollys.

"At fotografere himlen i polariseret lys er missionens hemmelige sauce, " sagde DeForest. "Når sollys preller af elektroner, det bliver polariseret. That polarization effect lets us measure how solar wind features move and evolve in three dimensions, instead of just a 2-D image plane. PUNCH is the first mission with the sensitivity and polarization capability to routinely track solar wind features in 3-D."

"The Explorers Program seeks innovative ideas for small, cost-constrained missions that can help unravel the mysteries of the universe, " said Dr. Paul Hertz, director of NASA's Astrophysics Division. "PUNCH absolutely meets the standard to solve mysteries about the Sun's corona, the Earth's atmosphere and magnetosphere, and the solar wind."