Das Hi-C-Raketenexperiment der NASA fängt einen noch nie dagewesenen Blick auf Sonneneruptionen ein

Das Hi-C-Raketenexperiment der NASA fängt einen noch nie dagewesenen Blick auf Sonneneruptionen ein
Das Hi-C-Raketenexperiment der NASA fängt einen noch nie dagewesenen Blick auf Sonneneruptionen ein
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Der High-Resolution Coronal Imager (Hi-C) startet am 17. April an Bord einer Höhenforschungsrakete vom Typ Black Brant IX auf der Poker Flat Research Range in Fairbanks, Alaska. Bildnachweis: NASA/Lee Wingfield

NASADie Mission „Hi-C Flare“ nutzt innovative Technologie und einen neuen Algorithmus zur Vorhersage des Verhaltens von Sonneneruptionen und startet erfolgreich eine Rakete, um detaillierte Sonnenbilder aufzunehmen. Diese Mission stellt einen bedeutenden Fortschritt in der Erforschung von Sonnenphänomenen dar, an der mehrere Instrumente und die Zusammenarbeit mehrerer Forschungsinstitute beteiligt sind.

Nach Monaten der Vorbereitung und Jahren seit ihrem letzten Flug startete die verbesserte High Resolution Coronal Imager Flare-Mission – kurz Hi-C Flare – zu einem noch nie dagewesenen Blick auf eine Sonneneruption.

Die rauscharmen Kameras – gebaut im Marshall Space Flight Center der NASA in Huntsville, Alabama – sind Teil einer Reihe hochmoderner Instrumente an Bord der Höhenforschungsrakete Black Brant IX, die am 17. April von der Poker Flat Research Range in Alaska aus gestartet wurde. Mithilfe neuer Technologien wollten die Forscher die extremen Energien untersuchen, die bei Sonneneruptionen auftreten. Die experimentelle Hi-C Flare-Mission wurde von Marshall geleitet.

Einführung und Erprobung der Technologie

„Dies ist eine bahnbrechende Kampagne“, sagte Sabrina Savage, Marshalls leitende Forscherin für Hi-C Flare. „Der Start von Höhenforschungsraketen zur Beobachtung der Sonne, um neue, für die Beobachtung von Flares optimierte Technologien zu testen, war bisher nicht einmal eine Option. »

Dies war die dritte Iteration des Hi-C-Instruments, die zum Einsatz kam, aber der erste Flug mit Bordinstrumenten wie COOL-AID (Coronal OverLapagram – Ancillary Imaging Diagnostics) und CAPRI-SUN (High-CAdence Low-Energy Passband X-Ray). Detektor mit integriertem Vollsonnensichtfeld) und SSAXI (Swift Solar Activity X-ray Imager). Nach einem Monat der Nutzlastintegration und Tests in White Sands, New Mexico, schlossen die Forscher die endgültige Integration des Startplatzes in der Poker Flat Research Range in Alaska ab.

Herausforderungen und Erfolge der Launch-Kampagne

Jeden Morgen des zweiwöchigen Zeitfensters der Startkampagne verbrachte das Team etwa fünf Stunden damit, das Experiment für den Start vorzubereiten, gefolgt von bis zu vier Stunden der Überwachung der Sonnendaten auf einen Eruptionsstoß der Stufe C5 oder höher, dessen Dauer länger als die der Rakete war. Flug. Der Launch erfolgte schließlich am vorletzten Tag des Kampagnenfensters.

„Die Sonne war während der gesamten Kampagne trotz vieler aktiver Regionen außergewöhnlich ruhig“, sagte Savage. „Beide Teams wurden langsam nervös, weil wir nicht starten konnten, aber kurz bevor sich das Fenster schloss, bekamen wir endlich eine schöne, langlebige M-Klasse-Rakete. »

Raketenflug und Datenerfassung

Die Hi-C Flare-Mission startete um 14:14 Uhr AKDT, nur eine Minute nach der von der University of Minnesota geleiteten FOXSI-4-Mission (Focusing Optics X-ray Solar Imager). Sobald sie in der Luft waren, richteten die Sensoren der Hi-C Flare-Rakete die Kameras auf die Sonne und stabilisierten die Instrumente. Dann öffnete sich eine mit Fensterläden versehene Tür, sodass Kameras etwa fünf Minuten lang Daten sammeln konnten, bevor sich die Tür schloss und die Rakete auf die Erde zurückfiel.

Die Rakete landete in der Tundra Alaskas, wo sie blieb, bis die Bedingungen sicher genug waren, dass das Team sie bergen und mit der Verarbeitung der gesammelten Daten beginnen konnte.

„Bei Tundra-Starts müssen wir ein paar Tage warten, bis das Instrument zu uns zurückkommt und dann so weit getrocknet ist, dass es eingeschaltet werden kann“, sagte Savage. „Es waren ein paar aufregende Tage, aber die Daten sind wunderschön und das Warten wert.“

Innovation und DatenverarbeitungInnovation und Datenverarbeitung

Die Ermittler testeten nicht nur neue Technologien. Sie verwendeten außerdem einen neuen Algorithmus, um das Verhalten einer Sonneneruption vorherzusagen, sodass sie die Rakete zum idealen Zeitpunkt starten konnten.

„Eine Fackel in Aktion einzufangen ist wirklich schwierig, weil man sie nicht vorhersagen kann“, sagte Genevieve Vigil, technische und Kameraleiterin für Hi-C 3 und COOL-AID bei Marshall. „Wir mussten warten, bis eine Sonneneruption begann, und sie dann sofort auslösen. Niemand hat zuvor versucht, dies zu tun.

Glücklicherweise war ihre Methode erfolgreich.

„Wir verarbeiten immer noch die Daten aller vier Instrumente, aber die Daten von Hi-C 3 und COOL-AID sehen bereits fantastisch aus“, sagte Savage.

„Die COOL-AID-Daten sind das erste uns bekannte spektral reine Bild einer heißen Spektrallinie“, sagte Amy Winebarger, Marshall-Projektwissenschaftlerin für Hi-C Flare.

Das Hi-C-Experiment wird vom Marshall Space Flight Center in Zusammenarbeit mit dem Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts, und der Montana State University in Bozeman, Montana, geleitet. Die Startunterstützung erfolgt auf der Poker Flat Research Range in Alaska durch das Sounding Rocket-Programm der NASA in der Wallops Flight Facility der Agentur auf Wallops Island, Virginia, die vom Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, verwaltet wird. Die Heliophysik-Abteilung der NASA verwaltet das Höhenforschungsraketenprogramm für die Agentur.

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