(a) Image aux rayons X à l'intérieur du champ de vision avec une densité de nombre de vent solaire de 22,5 cm -3 . (b) Image de comptage de photons SXI correspondant à (a). ( c ) L'intensité maximale des rayons X des images de comptage de photons MHD et SXI et leurs meilleures courbes de correspondance en utilisant TFA. Crédit :Science China Press
Les techniques d'imagerie fournissent des informations essentielles dans les études d'astronomie et de physique spatiale. L'imageur à rayons X mous (SXI) obtiendra des images de la magnétosphère terrestre à partir des émissions d'échange de charge du vent solaire dans une vue globale. Cependant, il est difficile de reconstruire ses structures 3D à partir des images 2D observées. Le vent solaire Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) embarquera un imageur à rayons X mous (SXI), qui est un outil puissant pour étudier l'environnement géospatial sous diverses conditions de vent solaire.
SMILE sera lancé vers 2024 et fonctionnera sur une orbite elliptique fortement inclinée. Cette orbite est ~20 RE à son apogée et permettra à SMILE de faire des observations claires et quasi-continues de régions clés dans l'espace proche de la Terre avec un instrument de télédétection. En tant que l'une des quatre charges utiles, SXI fournira des images de magnétopause à l'échelle macro près de la région subsolaire (le champ de vision est de 16° × 27°).
Jusqu'à présent, plusieurs approches avaient été développées pour reconstruire la magnétopause 3D à partir de telles images 2D. Chaque méthode a sa propre situation applicable. Récemment, Sun et al. (2020) ont proposé l'approche d'ajustement tangentiel (TFA). Il permet la reconstruction de la magnétopause 3D à partir d'une seule image radiographique en trouvant la correspondance optimale des directions tangentes. Nous appliquons TFA aux images de comptage de photons SXI en utilisant la simulation d'instruments, en tenant compte des effets des bruits de fond des instruments et des rayons X. Il valide la capacité de TFA à reconstruire la magnétopause sous différentes conditions de vent solaire et diverses géométries d'observation.
Esquisse du processus de reconstruction à partir de l'image radiographique. Crédit :Science China Press
Les chercheurs ont validé l'efficacité de TFA pour reconstruire la magnétopause 3D, en particulier la position de la magnétopause sous-solaire, dans certaines conditions de vent solaire typiques et des géométries de visualisation avantageuses en utilisant des données de simulation SXI. Sur la base de la simulation SXI des images de photons X, le diagramme de diffusion en série du nombre maximal de photons pour chaque ligne dans le résultat de la simulation SXI peut être utilisé pour reconstruire la position de la magnétopause.
La recherche a été publiée dans Science China Earth Sciences . Cluster et XMM-Newton ouvrent la voie à SMILE
