资料来源: 布鲁斯·默里(Bruce Murray)空间影像库(译者注:由于在
上一篇文章的评论
中反复询问“
在那里可以观察到什么以及如何观察?”的问题,所以我决定另外翻译这篇文章,介绍有关Parker配备的工具)
旨在在极端极端条件下运行的Parker太阳探测器将朝着从未有过航天器的太阳日冕方向前进。 该探头将使用四个主要设备收集有关电场,磁场和各种粒子的数据,每个设备均经过专门设计以承受高温和辐射。领域
(电磁场调查,电磁场研究)
来源FIELDS旨在分析肉眼无法看到的东西-太阳大气的电场和磁场,其参数和配置。 该工具将使您以极高的分辨率记录日光层深处的波纹和涡旋的发生,从而可以在场特征与诸如
罗斯比波 ,
磁头冲击波和
磁重新连接之类的现象之间建立关系。
FIELDS传感器是五个两米长的天线,其中四个天线延伸到隔热屏之外,并且暴露于1370摄氏度的温度下,因此它们由铌合金制成。 第五根天线位于设备的“阴影”中,垂直于其他天线的平面,有助于建立高频范围内电场振荡的三维图像。 多亏了他们,Parker可以直接或远距离收集数据。 “处于光中”的天线以两种不同的模式工作,分别区分“慢”和“快”的太阳风-太阳不断发出的粒子通量。
FIELDS用三个磁力计“感应”磁场,每个磁力计的大小都与拳头差不多。
感应磁力计 SCM(搜索线圈磁力计),其输出电压根据其周围的磁通量而变化,监视磁场随时间的变化,并且使用两个相同的MAGi和MAGo
磁通门磁力计估算磁场强度。 MAG将主要用于远离太阳的轨迹部分,在此处磁场会平稳变化,并且在低轨道上需要每秒读取200万次的SCM。
FIELDS是在加利福尼亚大学伯克利分校的空间研究实验室(首席研究员Stuart D. Bale)开发的。
互联网服务提供商
(用于派克太阳能探头的广角成像仪,广角相机)
来源WISPR或Parker太阳探测器的宽视场成像仪(WISPR)被认为是Parker唯一的视觉观察工具,通过它可以获取由太阳风和日冕形成的大型结构的图像。 这种设备的大小大约相当于鞋盒的大小,旨在拍摄日冕物质抛射(CME),射流以及太阳物质损失的其他影响。 由于探头迟早会直接遇到这些现象,因此请使用其他系统收集数据,因此使用照片来了解测量参数与所观察图片之间的关系非常有用。
为避免直接曝光并拍摄冠冕,WISPR将被放置在隔热罩的后面,并且由于隔热罩边缘的衍射或探头其他表面的重新反射而可能进入相机的少量光会吸收特殊的遮光罩和屏幕。
作为WISPR中的敏感元件,使用了两个
带有有源像素的抗辐射
CMOS阵列 ,它们比
CCD阵列更轻且消耗的能量更少。 此外,宇宙射线和其他高能粒子对这类矩阵的作用较小,这在太阳附近非常重要。 相机镜头由用于轨道望远镜的BK7防辐射玻璃制成,并受到保护,免受宇宙尘埃的侵害。
WISPR及其相关的实验程序,是由华盛顿海军研究实验室的太阳物理与太阳系部门(首席研究员Russell Howard)开发的。
交换
(太阳能风电子的Alpha和质子研究)
来源SWEAP或太阳风电子Alpha和质子研究包括两个互补工具,即Solar Probe Cup(又名SPC)和SPAN(又名Solar Probe Analyzer)。 这些设备使得可以相当准确地计算出最具有太阳风特征的粒子数量-α(氦原子核),β(电子)和质子-并测量其参数(例如速度,通量密度和温度),从而补充了我们对太阳能的了解风和冠状动脉血浆。
SPC,也称为
法拉第杯 ,是一个金属阱,用于安装在真空中的带电粒子,并且由于它位于隔热屏边缘之外,还必须承受长时间暴露在太阳下。 从结构上讲,它是一系列易于渗透的网格,每个网格都提供有不同大小的高压,以便按类型对颗粒进行分类;集电板则确定掉落在其上的颗粒的特性。 同样,网格将滤除背景噪声,从而在测量中引入误差,例如宇宙射线和光电离等离子体。 可能在操作过程中,电极会预热到大约1600摄氏度,因此栅极的绝缘体是由蓝宝石制成的。 SPC每秒钟在太阳等离子体中进行146次测量,以确定其密度,速度和温度。
反过来,SPAN是由两个模块SPAN-A和SPAN-B组装而成的,每个模块都具有相当宽的捕获扇区,使您能够检测SPC看不到的粒子。 由任何一个块捕获的每个粒子都落入一种迷宫般的反射器和电极中,它们按电荷和质量对流量进行分类。 SPAN-A可以与电子和离子一起使用,而SPAN-B只能与电子一起使用。
SWEAP很大程度上是由马萨诸塞州剑桥市的史密森尼天体物理天文台与伯克利加州大学空间研究实验室(密歇根大学首席研究员Justin Casper)合作开发的。
ISʘIS
(太阳综合科学研究,综合太阳研究系统)
来源ISʘIS (读作“ isis”,中间的圆圈是太阳的天文符号)也是两个相互联系的工具,可以广泛地研究广泛能量范围内的太阳粒子。 使用ISʘIS,可以研究电子,质子,离子-找出它们来自何处,如何加速以及如何超越太阳的范围。 该系统的模块称为EPI-Lo和EPI-Hi(EPI,高能粒子仪器-用于研究高能粒子的工具)。
EPI-Lo分析电子和离子的光谱,从而释放碳,氧,氖,镁,硅,铁和两个氦同位素He-3和He-4-由于它们之间的特性差异,可以同时检查后者关于太阳粒子加速机制的几种不同假设。 这种装置有点让人想起海胆-一个八角形的圆顶,上面有80个窗户,每个窗户都只有一个小硬币。 因此,获得了广阔的视野。 在每个窗口后面有两个复合膜(碳-
聚酰亚胺-铝)和一个
微通道板形式的半导体检测器。 与每个薄膜发生碰撞时,粒子会敲出电子,然后电子被平板捕获; 确定了碰撞后获得的能量以及薄膜之间的通过时间后,就可以确定粒子的类型。
EPI – Hi处理的能量大于EPI – Lo的粒子,为此使用三个独立的传感器,每个传感器都是一组逐层检测器。 检测器由超薄硅层制成,并分为多个部分,这将使它们既可以确定粒子轨迹,又可以减少背景噪声。 微粒识别是通过微粒穿过层的深度以及每个微粒的电离方式进行的。 假设在离太阳最近的轨道区域中的EPI – Hi能够每秒识别多达十万个粒子。
由于这两个子系统的共同努力,ISʘIS可以澄清从SWEAP收到的数据。
ISʘIS计划由新泽西州普林斯顿的普林斯顿大学(首席研究员戴维·麦科马斯)负责运营,该装置的主要组件由应用物理帝国实验室生产。 约翰·霍普金斯(John Hopkins)(位于马里兰州劳雷尔市)和加利福尼亚理工学院(位于加利福尼亚州帕萨迪纳市)。 德克萨斯州圣安东尼奥市的西南研究所和美国宇航局的太空飞行中心也为ISʘIS的建立做出了巨大贡献。 戈达德在马里兰州格林贝尔特。 ISʘIS数据中心将位于达勒姆的新罕布什尔大学。
直升机
(帕克太阳探测器的太阳系起源,太阳系的本质)不,这不是一个单独的装置,而是一个研究日光层性质和起源的程序,该程序将由加利福尼亚大学洛杉矶分校(首席研究员马可·谷)负责。