Southwest Research Institute (SwRI) utvecklar konceptet för ett litet satellituppdrag för att avbilda solens yttre korona. PUNCH föreslår en konstellation av fyra satelliter i en resväska som kommer att kretsa runt jorden, studera hur solens korona ansluter till det interplanetära mediet, för att bättre förstå hur koronala strukturer underblåser solvinden med massa och energi. Kredit:Southwest Research Institute
NASA har valt Southwest Research Institute (SwRI) för att vidareutveckla konceptet för ett litet satellituppdrag för att avbilda solens yttre korona. SwRI:s "Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere" (PUNCH)-program valdes ut för en uppdragskonceptstudie genom NASA:s Heliophysics Small Explorers Program (SMEX).
PUNCH-programmet föreslår en konstellation av fyra satelliter i resväska eller "smallsats" som kommer att kretsa runt jorden i formation för att studera hur solens atmosfär, eller corona, ansluter till det interplanetära mediet. PUNCH skulle en dag kunna främja förståelsen av hur koronala strukturer försörjer solvinden med massa och energi.
"Vakuumet av rymden mellan planeterna är inte helt tomt - det är faktiskt fyllt med en mycket svag, hypersonisk "solvind" som strömmar ut från solen, " sa PUNCH teamledare, Dr Craig Deforest, en vetenskapsman vid SwRI:s direktorat för planetarisk vetenskap i Boulder, Colorado. "Solvinden uppstår från solens korona, som kommer att synas från jorden under solförmörkelsen nästa månad. PUNCH kommer att studera hur korona och solvind hänger samman genom att göra globala bilder av den dåligt förstådda övergången mellan dem."
Om det väljs för flyg, PUNCH kommer att spåra och mäta solvinden när den kommer ut från solkoronan, övergångar till det interplanetära rummet, och strömmar genom solsystemet, bada planeterna och andra solsystemkroppar. Det är viktigt att förstå den direkta kopplingen mellan stjärnan själv och det byiga, turbulent flöde nära jorden som orsakar terrestra "rymdväder, " som kan skada satelliter, strömavbrott, och stör kommunikationen och GPS-signaler.
Dessutom, PUNCH-satelliterna skulle spåra koronala massutkastningar, även känd som "CMEs" eller "rymdstormar, " när de bryter ut från solen ut i det interplanetära rymden. PUNCH kommer att undersöka nya tekniker för att förutsäga rymdväder via tredimensionell bild.
"Det mesta av det vi vet om solvinden och rymdvädret kommer från direkt provtagning med rymdfarkoster inbäddade i den, " DeForest sa. "Detta är som att förstå globala vädermönster baserat på detaljerade mätningar från några enskilda väderstationer på marken. PUNCH är mer som en vädersatellit som kan spåra och mäta ett komplett stormsystem när det utvecklas över en hel region."
"Utforskarprogrammet söker innovativa idéer för små och kostnadsbegränsade uppdrag som kan hjälpa till att reda ut universums mysterier, " sa Dr. Paul Hertz, direktör för NASA:s Astrophysics Division och urvalstjänstemannen. "Dessa uppdrag uppfyller absolut den standarden med förslag för att lösa mysterier om solens korona, jordens atmosfär och magnetosfär, och solvinden."
Dessutom, SwRI bidrar till förslagen "Tandem Reconnection and Cusp Electrodynamics Reconnaissance Satellites" (TRACERS) och "Focusing Optics X-ray Solar Imager" (FOXSI) förslag som också valts ut för vidareutveckling av NASA. SwRI:s Dr. Stephen Fuselier är biträdande huvudutredare för TRACERS, designad för att undersöka global variation i magnetiska återkopplingshändelser genom nya, unika in situ mätningar. TRACERS huvudutredare är Dr. Craig Kletzing vid University of Iowa, i Iowa City. SwRI:s Dr. Amir Caspi är instrumentledare på FOXSI, ett teleskop som skulle upptäcka het plasma och energiska elektroner som frigörs av solkoronan. FOXSI:s huvudutredare är Dr Steven Christe vid NASA:s Goddard Space Flight Center.
Om designstudierna går bra, dessa uppdrag kan starta så tidigt som 2022. SMEX-programmet ger frekventa flygmöjligheter för vetenskapliga undersökningar i världsklass från rymden med hjälp av innovativa, effektiva tillvägagångssätt inom heliofysik och astrofysikvetenskap.