La NASA a sélectionné le Southwest Research Institute pour diriger une mission microsatellite pour imager la couronne extérieure du Soleil. PUNCH propose une constellation de quatre satellites de la taille d'une valise qui orbiteront autour de la Terre, étudier comment la couronne solaire se connecte au milieu interplanétaire, pour mieux comprendre comment les structures coronales imprègnent le vent solaire de masse et d'énergie. Crédit :Institut de recherche du Sud-Ouest
La NASA a choisi le Southwest Research Institute pour diriger la mission « Polarimeter to Unify the Corona and Heliosphere » (PUNCH), une mission historique du programme Small Explorers qui produira une image au-delà de la couronne extérieure du Soleil.
PUNCH consistera en une constellation de quatre microsatellites ou "microsatellites" de la taille d'une valise qui seront lancés dès 2022. Les microsatellites orbiteront autour de la Terre en formation pour étudier comment l'atmosphère du Soleil, ou couronne, se connecte avec le milieu interplanétaire. PUNCH fournira les premières images mondiales de la façon dont la couronne solaire infuse le vent solaire avec de la masse et de l'énergie.
"Le vide de l'espace entre les planètes n'est pas complètement vide - il est en fait rempli d'un ténu, « vent solaire » hypersonique qui sort de la couronne et affecte les engins spatiaux et les planètes, y compris la nôtre, " a déclaré le chercheur principal de PUNCH, le Dr Craig DeForest, un scientifique et directeur de programme à la Division des sciences et de l'ingénierie spatiales de SwRI. "PUNCH observera le 'no man's land' entre la couronne solaire extérieure et le vent solaire, nous donnant nos premières images claires de l'ensemble du système reliant le Soleil et la Terre."
PUNCH suivra et imagera le vent solaire lorsqu'il émerge de la couronne solaire, les transitions vers l'espace interplanétaire et les flux à travers le système solaire, baigner les planètes et autres corps du système solaire. Ces mesures révéleront comment et pourquoi la matière provenant de l'étoile devient en rafales et turbulente en route vers la Terre.
En outre, les satellites PUNCH suivront en 3D les éjections de masse coronale du Soleil, également appelés « CME » ou « tempêtes spatiales », " alors qu'ils jaillissent de la couronne dans l'espace interplanétaire. Les CME provoquent des événements de " météo spatiale " qui affectent la Terre, qui peuvent menacer les astronautes, endommager les satellites, éteindre les réseaux électriques, et perturber la communication et les signaux GPS.
Imageur à champ étroit du US Naval Research Laboratory montré sur l'un des quatre micro-satellites PUNCH. PUNCH fournira une imagerie du vent solaire depuis l'orbite terrestre basse. Les travaux ont été financés par la NASA. Crédit :Équipe PUNCH/Institut de recherche du Sud-Ouest
"La plupart de ce que nous savons sur la météo spatiale fournie par le vent solaire provient d'un échantillonnage direct par des engins spatiaux embarqués dans celui-ci, " a déclaré Sarah Gibson, scientifique du projet PUNCH, directeur par intérim de l'Observatoire de haute altitude à Boulder, Colorado. "C'est comme comprendre les modèles météorologiques mondiaux sur la base de mesures détaillées de quelques stations météorologiques individuelles au sol. PUNCH ressemble plus à un satellite météorologique qui peut imager et suivre un système de tempête complet au fur et à mesure qu'il évolue dans une région entière."
Les quatre engins spatiaux voleront dans une formation répartie répartie autour du globe, fonctionnant en synchronisation pour produire des images polarisées de l'ensemble du système solaire interne toutes les quelques minutes. Chacun des quatre vaisseaux spatiaux PUNCH transporte une caméra spécialisée pour capturer de faibles lueurs du soleil réfléchies par les électrons libres dans l'espace interplanétaire.
Un vaisseau spatial transporte un imageur à champ étroit qui capture la couronne extérieure elle-même, et les autres portent des imageurs à champ large (WFI) développés par SwRI. Les déflecteurs sombres permettent aux WFI de photographier les effets météorologiques de l'espace qui sont plus de mille fois plus faibles que la Voie lactée, malgré le vol en plein soleil.
"Photographier le ciel en lumière polarisée est la sauce secrète de la mission, " a déclaré DeForest. " Quand la lumière du soleil rebondit sur les électrons, il devient polarisé. Cet effet de polarisation nous permet de mesurer comment les caractéristiques du vent solaire se déplacent et évoluent en trois dimensions, au lieu d'un simple plan d'image 2D. PUNCH is the first mission with the sensitivity and polarization capability to routinely track solar wind features in 3-D."
"The Explorers Program seeks innovative ideas for small, cost-constrained missions that can help unravel the mysteries of the universe, " said Dr. Paul Hertz, director of NASA's Astrophysics Division. "PUNCH absolutely meets the standard to solve mysteries about the Sun's corona, the Earth's atmosphere and magnetosphere, and the solar wind."
