Beeldvormingstechnieken bieden essentiële informatie in astronomische en ruimtefysica-studies. De soft X-ray imager (SXI) zal beelden van de magnetosfeer van de aarde verkrijgen door de emissie van ladingsuitwisseling door zonnewind in een globaal beeld. Het is echter een uitdaging om de 3D-structuren te reconstrueren op basis van de waargenomen 2D-afbeelding(en). Zonnewind Magnetosphere Ionosphere Link Explorer (SMILE) heeft een soft X-ray imager (SXI) aan boord, een krachtig hulpmiddel om de geo-ruimteomgeving onder verschillende zonnewindomstandigheden te bestuderen.

SMILE zal rond het jaar 2024 gelanceerd worden en opereren in een sterk hellende elliptische baan. Deze baan is ~20 R_E op het hoogtepunt en zal SMILE in staat stellen om met teledetectie-instrument duidelijke en quasi-continue waarnemingen te doen van belangrijke regio's in de ruimte nabij de aarde. Als een van de vier nuttige ladingen zal SXI magnetopauzebeelden op macroschaal leveren in de buurt van het subsolaire gebied (gezichtsveld is 16°×27°).

Tot nu toe waren er verschillende benaderingen ontwikkeld om de 3D-magnetopauze te reconstrueren uit dergelijke 2D-beelden. Elke methode heeft zijn eigen toepasbare situatie. Onlangs hebben Sun et al. (2020) stelde de Tangent Fitting Approach (TFA) voor. Het maakt de reconstructie van de 3D-magnetopauze mogelijk op basis van een enkel röntgenbeeld door de optimale overeenkomst van de raakrichtingen te vinden. We passen TFA toe op SXI-fotonentellingsbeelden met behulp van instrumentsimulatie, rekening houdend met de effecten van instrument- en röntgenachtergrondgeluiden. Het valideert het vermogen van TFA om de magnetopauze te reconstrueren onder verschillende zonnewindomstandigheden en verschillende kijkgeometrieën.

Onderzoekers valideerden de efficiëntie van TFA om de 3D-magnetopauze te reconstrueren, met name de subsolaire magnetopauze-positie, in enkele typische zonnewindomstandigheden en gunstige kijkgeometrieën met behulp van SXI-simulatiegegevens. Gebaseerd op de SXI-simulatie van de röntgenfotonbeelden, kan het serieverstrooiingsdiagram van het maximale aantal fotonen voor elke lijn in het SXI-simulatieresultaat worden gebruikt om de positie van de magnetopauze te reconstrueren.

Het onderzoek is gepubliceerd in Science China Earth Sciences . + Verder verkennen

Cluster en XMM-Newton maken de weg vrij voor SMILE