Sex av NASA:s SunRISE små satelliter kommer att arbeta tillsammans och skapa det största radioteleskop som någonsin lanserats för att upptäcka och spåra farliga explosiva väderhändelser i rymden.

Att bygga ett 6 mil brett (10 kilometer brett) teleskop i rymden kan låta som science fiction. Men genom den kombinerade kraften av sex satelliter i brödroststorlek, är det vad NASA:s SunRISE kommer att vara:ett enormt radioteleskop i omloppsbana som kommer att hjälpa forskarnas förståelse för explosiva rymdväderhändelser. Dessa fenomen genererar partikelstrålning som kan äventyra astronauter och teknik i rymden samtidigt som de negativt påverkar kommunikation och elnät på jorden.

I väntan på den planerade uppskjutningen 2024 av SunRISE – en förkortning för Sun Radio Interferometer Space Experiment – ​​har den första av dessa små satelliter redan färdigställts vid Utah State University Space Dynamics Laboratory (SDL) i Logan, som har kontrakterats för att bygga, testa och beställa alla sex satelliterna åt NASA.

"Det är verkligen spännande att se rymdfarkosterna komma samman", säger Jim Lux, SunRISE-projektledare vid NASA:s Jet Propulsion Laboratory i södra Kalifornien. "Om ett par år kommer dessa satelliter att bilda ett enormt rymdteleskop som observerar solen på ett sätt som är omöjligt från jordens yta."

Varje liten satellit, eller SmallSat, kommer att fungera som en enda antenn för att upptäcka skurar av radiovågor från solens överhettade atmosfär, känd som korona. Utrustade med fyra teleskoperande antennbommar som sträcker sig cirka 2,5 meter för att bilda ett "X", kommer de att kretsa runt jorden på cirka 36 000 kilometers avstånd och svärma ihop för att spåra ett virtuellt radioteleskop.

Efter att NASA:s Deep Space Network har tagit emot signalerna från alla sex SmallSats kommer forskare att använda tekniken för interferometri för att skapa ett radioteleskop med stor öppning lika brett som avståndet mellan SmallSats som är längst ifrån varandra – cirka 6 miles (10 kilometer).

Markbaserade radioteleskop, som den ikoniska Karl G. Jansky Very Large Array i New Mexico, använder ofta interferometri för att kombinera observationsförmågan hos många individuella antenner. Men SunRISE kommer att ha en unik fördel jämfört med sina markbaserade kusiner:Den kommer att kunna "se" de långa radiovåglängder som blockeras av en del av vår planets övre atmosfär som kallas jonosfären. Detta innebär att SunRISE kommer att peka ut var solradiosprängningar, eller plötsliga händelseliknande utsläpp av radiovågor, bryter ut högre upp i solens korona. Sedan kan SunRISE-teamet skapa detaljerade kartor över sina positioner i 3D.

Farligt rymdväder

Solens korona är en härd för aktivitet, där kraftfulla magnetfält och överhettade solpartiklar blandas och bryter ut med solflammor och coronal mass ejections (CME). Flares och CME kan i sin tur accelerera solenergipartiklar, som också har sitt ursprung i koronan, vilket skapar en fara för mänskliga aktiviteter i hela solsystemet. Solradioskurar har associerats med solenergipartikelhändelser och är kända för att föregå deras ankomst till jorden med tiotals minuter.

Genom att fastställa lokaliseringen av solradioskurar kommer SunRISE att illustrera hur en tidig varning om inkommande solenergipartikelhändelser kan vara till nytta. Och om forskare kan lokalisera områden med partikelacceleration genom att spåra solradioskurar i förhållande till var CMEs uppstår, kan de undersöka hur CME leder till radioskurar. Förutom att leverera 3D-bilder kommer SunRISE att kartlägga mönstret av solmagnetiska fältlinjer som når långt in i det interplanetära rymden när radioskurarna genereras längs dem. Teleskopet kommer ständigt att titta på solen efter radioutbrott som ploppar av slumpmässigt i hela koronan.

"Det yttersta målet med uppdraget är att hjälpa forskare att bättre förstå mekanismerna som driver dessa explosiva rymdväderhändelser", säger Justin Kasper, SunRISE huvudutredare vid University of Michigan i Ann Arbor. "Dessa solpartiklar med hög energi kan äventyra oskyddade astronauter och teknik. Genom att spåra radioskurarna i samband med dessa händelser kan vi vara bättre förberedda och informerade."

Uppdragets observationer kommer att användas tillsammans med data från andra rymduppdrag och markbaserade observatorier. Till exempel kan SunRISE avbilda solradioskurar när NASA:s Parker Solar Probe glider igenom dem, vilket ger en möjlighet att se hur solenergipartiklarna accelereras. Och genom att kombinera SunRISE-data med observationer gjorda av NASA-ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), kommer forskare att kunna avgöra hur och var CME kan utlösa olika typer av radioskurar när de reser från solen, och hur många av de accelererade partiklar anländer till jordens närhet. + Utforska vidare

Starka solflammor bryter ut från solen