Hi-C探空火箭實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了前所未有的太陽耀斑觀測(cè) _火箭

4月17日，高分辨率日冕成像儀（Hi-C）在阿拉斯加費(fèi)爾班克斯的Poker Flat Research Range搭載Black Brant IX探空火箭發(fā)射。圖像：國(guó)家航空和航天局
據(jù)美國(guó)宇航局（Jessica Barnett）：經(jīng)過數(shù)月的準(zhǔn)備和上一次飛行數(shù)年后，升級(jí)后的高分辨率日冕成像儀耀斑任務(wù)——簡(jiǎn)稱Hi-C耀斑——登上了天空，看到了前所未有的太陽耀斑景象。
這些低噪聲相機(jī)建于阿拉巴馬州亨茨維爾的美國(guó)國(guó)家航空航天局馬歇爾太空飛行中心，是4月17日從阿拉斯加撲克平原研究場(chǎng)發(fā)射的黑布蘭九號(hào)探空火箭上一套最先進(jìn)儀器的一部分。利用這項(xiàng)新技術(shù)，研究人員希望研究太陽耀斑所涉及的極端能量。Hi-C Flare實(shí)驗(yàn)任務(wù)由馬歇爾領(lǐng)導(dǎo) 。
“這是一場(chǎng)開創(chuàng)性的運(yùn)動(dòng) ， ”馬歇爾公司Hi-C Flare的首席研究員薩布麗娜·薩維奇說。“發(fā)射探空火箭觀測(cè)太陽，測(cè)試為耀斑觀測(cè)優(yōu)化的新技術(shù)，直到現(xiàn)在還不是一種選擇。”
這是Hi-C儀器的第三次迭代飛行，但它的第一次飛行使用了隨身攜帶的儀器，包括COOL-AID（Coronal OverLapagram–輔助成像診斷）、CAPRI-SUN（具有集成全太陽視場(chǎng)的高可靠性低能量通帶x射線探測(cè)器）和SSAXI（Swift太陽活動(dòng)x射線成像儀）。在新墨西哥州白沙進(jìn)行了一個(gè)月的有效載荷集成和測(cè)試后，調(diào)查人員在阿拉斯加的撲克平地研究靶場(chǎng)完成了最終的發(fā)射場(chǎng)集成。
在為期兩周的發(fā)射活動(dòng)窗口期的每天早上，該團(tuán)隊(duì)都花了大約五個(gè)小時(shí)準(zhǔn)備發(fā)射實(shí)驗(yàn)，然后用長(zhǎng)達(dá)四個(gè)小時(shí)的時(shí)間監(jiān)測(cè)C5級(jí)或更高級(jí)別、持續(xù)時(shí)間比火箭飛行更長(zhǎng)的耀斑的太陽數(shù)據(jù) 。發(fā)射最終發(fā)生在競(jìng)選窗口的倒數(shù)第二天。
薩維奇說：“盡管有許多活躍的地區(qū) ，但太陽在整個(gè)戰(zhàn)役中異常安靜。” 。“兩個(gè)團(tuán)隊(duì)都對(duì)我們不會(huì)發(fā)射感到緊張，但我們終于在窗口關(guān)閉前獲得了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的M級(jí)閃光。”
Hi-C耀斑任務(wù)于AKDT下午2:14發(fā)射，距離明尼蘇達(dá)大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的FOXSI-4（聚焦光學(xué)X射線太陽成像儀）任務(wù)僅一分鐘。一旦升空，Hi-C Flare火箭上的傳感器就會(huì)將相機(jī)指向太陽，并穩(wěn)定儀器。然后，一扇快門門打開，攝像機(jī)可以在門關(guān)閉、火箭返回地球之前收集大約五分鐘的數(shù)據(jù) 。

從左起，Hi-C Flare團(tuán)隊(duì)的成員Austin Bumbalough、Ken Kobayashi、Harlan Haight、Sabrina Savage、William Hogue、Jim Cecil和Adam Kobelski在有效載荷回收并被帶到阿拉斯加的Poker Flat研究靶場(chǎng)后聚集在一起。Hi-C Flare配備了Hi-C 3、COOL-AID、CAPRI-SUN和SSAXI，作為首次太陽耀斑探測(cè)火箭活動(dòng)的一部分發(fā)射。圖像：國(guó)家航空和航天局
火箭降落在阿拉斯加苔原，一直停留在那里，直到條件足夠安全，團(tuán)隊(duì)可以取回火箭并開始處理收集的數(shù)據(jù) 。
Savage說：“為了發(fā)射到苔原，我們必須等幾天，讓儀器回到我們身邊，然后干燥到可以打開的程度。” 。“這幾天很焦慮，但數(shù)據(jù)很漂亮，值得等待。”
調(diào)查人員也不僅僅是在測(cè)試新技術(shù) 。他們還使用了一種新的算法來預(yù)測(cè)太陽耀斑的行為，使他們能夠在理想的時(shí)間發(fā)射火箭。
馬歇爾公司Hi-C 3和COOL-AID的技術(shù)和攝像負(fù)責(zé)人Genevieve Vigil說：“捕捉行動(dòng)中的閃光真的很難，因?yàn)槟銦o法預(yù)測(cè) 。” 。“我們不得不等待太陽耀斑開始，然后在它發(fā)生的時(shí)候發(fā)射。以前沒有人嘗試過這樣做。”
幸運(yùn)的是，他們的方法取得了成功。
Savage說：“我們?nèi)栽谔幚硭兴呐_(tái)儀器的數(shù)據(jù) ，但Hi-C 3和COOL-AID的數(shù)據(jù)看起來已經(jīng)非常棒了。” 。
馬歇爾公司Hi-C Flare項(xiàng)目科學(xué)家艾米·懷恩伯格說：“COOL-AID數(shù)據(jù)是我們所知的第一張熱譜線中的光譜純圖像。” 。
Hi-C實(shí)驗(yàn)由馬歇爾太空飛行中心與馬薩諸塞州劍橋的史密森天體物理天文臺(tái)和蒙大拿州波茲曼的蒙大拿州立大學(xué)合作領(lǐng)導(dǎo) 。美國(guó)國(guó)家航空航天局的探測(cè)火箭項(xiàng)目在弗吉尼亞州沃洛普斯島的沃洛普斯飛行設(shè)施為阿拉斯加的撲克灘研究場(chǎng)提供發(fā)射支持，該設(shè)施由馬里蘭州格林貝爾特的NASA戈達(dá)德太空飛行中心管理。美國(guó)國(guó)家航空航天局的太陽物理部門為該機(jī)構(gòu)管理探空火箭項(xiàng)目。