Utan speciell instrumentering, solen ser lugn och inert ut. Men under den lugna fasaden finns otaliga miniatyrexplosioner som kallas nanoflares.

Dessa små men intensiva utbrott föds när magnetfältslinjer i solens atmosfär trasslar ihop sig och sträcker sig tills de går sönder som ett gummiband. Energin de frigör accelererar partiklar till nära ljushastighet och enligt vissa forskare, värmer upp solatmosfären till sin brännande temperatur i miljoner grader Fahrenheit.

Allt detta händer i ljusfärger som är så extrema att det mänskliga ögat inte kan se dem. Nanoflares är inte synliga - åtminstone inte för blotta ögat.

Att hitta spåren av nanoflares kräver röntgensyn, och forskare har arbetat hårt med att utveckla de bästa verktygen för jobbet. Det senaste framstegen i detta projekt representeras av NASA:s Focusing Optics X-ray Solar Imager, eller FOXSI-uppdrag, snart att ta sitt tredje flyg från White Sands Missile Range i White Sands, New Mexico, tidigast den 7 september.

FOXSI är ett klingande raketuppdrag. Härledd från den nautiska termen "att ljuda, "menar att mäta, klingande raketer gör korta resor på 15 minuter ovanför jordens atmosfär för en titt på rymden innan de faller tillbaka till marken. Mindre, billigare och snabbare att utveckla än storskaliga satellituppdrag, klingande raketer erbjuder ett sätt för forskare att testa sina senaste idéer och instrument – ​​och uppnå snabba resultat.

FOXSI kommer att resa 190 miles upp, ovanför skölden av jordens atmosfär, att stirra direkt på solen och söka efter nanoflammor med hjälp av dess röntgenseende.

"FOXSI är det första instrumentet byggt speciellt för att avbilda högenergiröntgenstrålar från solen genom att direkt fokusera dem, sa Lindsay Glesener, rymdfysiker vid University of Minnesota i Minneapolis och huvudutredare för uppdraget. "Andra instrument har gjort detta för andra astronomiska objekt, men FOXSI är än så länge det enda instrumentet som optimerar speciellt för solen."

Solen berättar sin historia i lager av ljus, var och en avslöjar vad som händer vid olika temperaturer. Till exempel, solljuset som våra ögon kan se kommer främst från solens fotosfär, vilket är cirka 10, 000 grader Fahrenheit. Men det händer mycket mer utanför gränserna för mänsklig vision. röntgenljus, särskilt, avslöjar processer som värmer plasma till miljoner grader Fahrenheit, som de mest våldsamma explosioner i kärnan av nanoflares.

Men högkvalitativa vyer av röntgenstrålar från solen är inte lätt. Till skillnad från synligt ljus, Röntgenstrålar är svåra att fokusera; de är i stort sett opåverkade av de linser och speglar som används i konventionella teleskop. Tidigare röntgenuppdrag fick klara sig utan fokuserat ljus.

"Tidigare använde vi vanligtvis smart utvalda masker för att blockera en del av de inkommande röntgenstrålarna, sa Säm Krucker, rymdfysiker vid University of California, Berkeley, och huvudutredare för FOXSI:s två tidigare flygningar. "Detta resulterar inte i mycket högkvalitativa bilder, men det gav oss ändå viktig information om den mest energiska delen av solflammor."

För att fokusera röntgenstrålarna, FOXSI-teamet använde extremt hårt, släta ytor lutade till en liten vinkel (mindre än en halv grad) som försiktigt skulle korral inkommande röntgenljus till en fokuspunkt.

"Tack vare dessa teleskop kan vi nu göra fokuserade röntgenbilder av vår sol", sa Krucker. "Dessa bilder har en mycket förbättrad bildkvalitet med en mycket högre känslighet."

Detta kommer att vara FOXSI:s tredje flygning - dess första var 2012, under vilken den framgångsrikt såg en liten solfloss på gång, och dess andra 2014, när den upptäckte det bästa beviset vid tidpunkten för röntgenstrålning från nanoflares. Det tredje uppdraget följer upp denna upptäckt, men den här gången inkluderar det ett nytt teleskop designat för att avbilda lägre energi, så kallade mjuka röntgenstrålar också.

"Att inkludera det mjuka röntgenteleskopet ger oss mer exakta temperaturer, sade Glesener, vilket gör att teamet kan upptäcka nanoflare signaturer som skulle missas med de hårda röntgenteleskopen enbart. Dessutom, flera andra prestandaförbättringar har gjorts för att producera mer exakta, bilder med högre upplösning.

FOXSI:s tredje flygning kommer också att vara den första som leds av Glesener, som var en doktorand, och sedan projektledaren, för de två föregående flygningarna ledda av Krucker.

"Den här typen av utbildning och projektarv är vanligt i klingande raketprogram, " sa Glesener. "De är designade för att växa och mogna vetenskapliga ledare såväl som hårdvara!"

FOXSI är ett samarbete mellan NASA och Japan Aerospace Exploration Agency, och har medutredare från University of Minnesota; University of California i Berkeley; NASA:s Goddard och Marshall rymdflygscenter i Greenbelt, Maryland, och Huntsville, Alabama, respektive; universitetet i Tokyo; Nagoya universitet; National Astronomical Observatory of Japan; och Tokyo University of Science. FOXSI stöds genom NASA:s Sounding Rocket Program vid byråns Wallops Flight Facility i Virginia. NASA:s Heliophysics Division hanterar sondraketprogrammet.