3D视角看太阳隐藏的光晕：NASA PUNCH任务捕捉到第一道光

美国宇航局的 PUNCH 任务刚刚向前迈出了一大步，其太阳观测仪器拍摄了第一批图像，前所未有地揭示了太阳的外层大气。随着四颗卫星组成的星座开始它的旅程，科学家们正准备对太阳日冕转化为太阳风的神秘转变获得新的见解——太阳风是一种以戏剧性的方式影响地球的无形力量，从扰乱卫星到摧毁电网。

PUNCH 窄场成像仪于 2025 年 4 月 14 日拍摄的首张日冕图像显示，相机对焦清晰，工作正常，能够捕捉到日冕在太阳强光下的深场图像。这幅图像经过了滤镜处理，以突出环绕太阳的更明亮的“F 日冕”（也称为黄道光）中可见的恒星。由于该仪器尚未完全对准太阳，因此在图像中太阳位置的右侧可以看到明亮的阳光闪烁。图片来源：NASA

4月14日，美国海军研究实验室（NRL）的窄场成像仪（NFI）捕捉到了第一道光——这组初始图像让我们得以一窥太阳外层大气，即日冕。这一里程碑是美国宇航局（NASA）“统一日冕和日球层偏振仪”（PUNCH）任务的一部分，该任务首次在太空中打开了四个仪器舱门中的两个。

两天后，即 4 月 16 日，其余仪器——广角成像仪 (WFI)——也打开并开始捕捉图像。

NFI 的首批图像将用于校准仪器并确认其指向精度。图像经过滤波处理，突出了太阳周围的星场，其中部分双鱼座清晰可见。太阳本身被遮光体（一个覆盖其明亮中心的圆盘，用于显示微弱的日冕）遮挡，在图像中央留下一个发光的环。

PUNCH（统一日冕和日光层偏振仪）任务的四颗卫星于2025年3月12日星期三部署完成。经过90天的调试期，PUNCH任务计划进行至少两年的科学观测。图片来源：NASA

PUNCH 任务于3 月 11 日搭载 SpaceX 猎鹰 9 号火箭发射，NFI 于次日与火箭分离。PUNCH 由四颗绕地球运行的卫星组成，它们将协同工作，对内日球层进行 3D 全球观测。其目标是研究日冕如何演化并形成太阳风——一种在太空中持续流动的带电粒子流。

NFI卫星于3月11日搭载SpaceX猎鹰9号火箭发射升空，并于3月12日从猎鹰9号火箭上部署。PUNCH是一个由四颗卫星组成的卫星星座，用于收集低地球轨道的观测数据。它将对内日光层进行全球三维观测，以研究日冕如何演变成太阳风。

NFI是由美国国家航空航天局（NASA）赞助，由海军研究实验室（NRL）研发的小型外部遮蔽日冕仪。外部遮蔽器阻挡直射阳光进入主光学孔径，主光学孔径使用复合透镜系统观测太阳周围的日冕和星场。偏振光通过偏振滤光轮进行解析，图像数字化则使用具有2K x 2K有效探测器面积的CCD相机进行。

“我们很高兴看到NFI的首批图像，”美国海军研究实验室日冕和日球物理部门负责人罗宾·科拉尼诺博士说道。“这是PUNCH任务的一个重要里程碑，也是对整个团队辛勤工作和奉献精神的肯定。我们迫不及待地想利用NFI以前所未有的细节研究太阳日冕，并进一步了解太阳风的产生机制。”

在接下来的几周内，PUNCH 团队将改进航天器的指向，并校准 NFI，以减少杂散光。完成后，NFI 将能够捕捉到日冕的详细图像，类似于其前身——美国海军研究实验室 (NRL) 开发的紧凑型日冕仪 (CCOR-1) 所拍摄的图像。

通过捕捉日冕物质抛射（CME）的演变，PUNCH 将为科学家提供有关其形成和传播的新数据。这对于理解和预测这些事件至关重要，因为它们可能对地球造成重大破坏，包括卫星损坏、无线电通信中断和电网故障。增强的预测能力还将保障在行星际空间运行的机器人探测器的安全。

PUNCH 目前处于为期 90 天的调试阶段，在此期间，四颗航天器将调整至最终轨道配置，并对仪器进行校准。调试完成后，PUNCH 将开始为期两年的初步科学任务。

PUNCH（统一日冕和日光层的偏振仪）任务是由美国宇航局 (NASA) 牵头的一项研究太阳外层大气（日冕）如何转变为太阳风——太阳风是流经太阳系并影响太空天气的连续带电粒子流。PUNCH 由四颗在低地球轨道协同工作的小型卫星组成，可生成日冕和内日光层的 3D 广角图像。其目标是更好地理解日冕物质抛射 (CME) 等现象，并提高我们预测可能干扰地球卫星、通信和电网的太阳风暴的能力。PUNCH 将于 2025 年发射，代表一种新型太阳观测站，可以捕捉太阳与地球之间动态演变的空间。

编译自/scitechdaily