探索太阳的隐形盾牌：NASA绘制日光层地图的IMAP任务

2025年发射的NASAIMAP任务将深入探索日光层的奥秘，绘制日光层的边界并研究太阳风的相互作用。该探测器采用最先进的仪器，旨在增强我们对空间天气的了解，为保护地球技术提供先进的警告。

星际绘图和加速探测器（IMAP）的艺术印象。 这项任务将帮助我们更好地了解来自太阳的粒子流（称为太阳风），以及这些粒子如何与太阳系内外的空间相互作用。 资料来源：美国国家航空航天局/约翰-霍普金斯大学太空实验室/普林斯顿大学/史蒂夫-格里本

2024 年 12 月 3 日，美国国家航空航天局完成了星际绘图和加速探测器（IMAP）上最后一个科学仪器--带电粒子探测器--的安装，标志着航天器上所有 10 个仪器的完全集成。

IMAP计划不早于2025年9月发射，其任务是绘制日光层的边界，日光层是太阳的保护气泡，它使太阳系免受星际辐射的影响。 这个气泡由太阳风维持，太阳风是太阳发出的带电粒子的持续流动。

作为现代天体制图师，IMAP 还将绘制行星际空间的粒子分布图。 它的研究将解决太阳物理学中的两个关键问题：太阳如何为带电粒子提供能量以及太阳风如何与周围的星际环境相互作用。

IMAP 将被部署在拉格朗日点1，距离地球太阳方向约一百万英里，将提供近乎实时的太阳风状况数据，从而能够对空间天气事件发出高级预警。

IMAP 将使用十台仪器来探索和绘制行星际空间的各种粒子。 资料来源：NASA/Johns Hopkins APL/Princeton/Ed Whitman

为了实现这些目标，IMAP 将使用 10 台由多个组织制造并在马里兰州劳雷尔的约翰霍普金斯应用物理实验室 (APL) 集成的科学仪器。 这些仪器按集成时间顺序排列如下：

星际尘埃实验（IDEX）：这是一台研究星际尘埃和行星际尘埃粒子的质谱仪，由位于科罗拉多州博尔德的大气和空间物理实验室设计和制造。

IMAP 磁强计（MAG）：一对相同的磁强计，用于测量航天器附近的磁场，由伦敦帝国学院设计和制造。

IMAP-Ultra：两台高能量范围的高能中性原子（ENA）成像仪，由 APL 设计和制造。

高能离子望远镜（HIT）：由美国宇航局戈达德太空飞行中心设计和制造的高能离子成像仪。

太阳风电子（SWE）仪器：由洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）与西南研究所（SwRI）合作设计和制造的三维太阳风电子地图。

全球太阳风结构（GLOWS）仪器：由波兰华沙波兰科学院空间研究中心设计和制造的莱曼-阿尔法光度计，用于测量来自星际氢和氦的紫外辉光，以调查太阳风并研究其随时间的演变。

太阳风和拾取离子（SWAPI）仪器：测量来自太阳风的离子和太阳系外的粒子，由普林斯顿大学设计和制造。

IMAP-Hi：两台中能程ENA成像仪，用于帮助我们加深对外日球层演变的了解，由LANL与SwRI、新罕布什尔大学（UNH）和瑞士伯尔尼大学合作设计和建造。

IMAP-Lo：安装在枢轴平台上的低能耗范围ENA成像仪，帮助我们加深对外日球层演变的了解，由UNH与SwRI、APL和伯尔尼大学合作设计和建造。

紧凑型双离子成分实验（CoDICE）： 测量星际拾取离子（穿过日光层边界的带电粒子）的分布和组成，由 SwRI 设计和制造。

CoDICE是集成在IMAP上的最后一个仪器。 资料来源：美国国家航空航天局/普林斯顿大学/约翰霍普金斯亚太实验室

综合航天器目前正在进行一系列模拟发射和发射后环境的操作，以确保它能够经受住太空的严酷考验。 在 APL 期间，IMAP 还将进行振动和分离冲击测试，模拟运载火箭起飞后与航天器分离的情况。

IMAP 任务由普林斯顿大学教授兼首席研究员戴维-麦考马斯（David J. McComas）领导，由来自超过 25 个合作机构的国际团队提供支持。 约翰-霍普金斯应用物理实验室（APL）负责管理航天器的开发、监督其建造，并将负责飞行任务的运行。 IMAP是NASA日地探测器（STP）计划的第五项任务，该计划由NASA戈达德太空飞行中心的探索者和太阳物理学项目部负责管理。 STP计划隶属于美国宇航局科学任务局太阳物理学处。

编译自/ScitechDaily