Zes van NASA's kleine SunRISE-satellieten zullen samenwerken en de grootste radiotelescoop creëren die ooit is gelanceerd om gevaarlijke explosieve ruimteweergebeurtenissen te detecteren en te volgen.

Het bouwen van een 10 kilometer brede telescoop in de ruimte klinkt misschien als sciencefiction. Maar door de gecombineerde kracht van zes satellieten ter grootte van een broodrooster, is dat wat NASA's SunRISE zal zijn:een enorme radiotelescoop in een baan om de aarde die wetenschappers zal helpen het begrip van explosieve ruimteweergebeurtenissen te verdiepen. Deze verschijnselen genereren deeltjesstraling die astronauten en technologie in de ruimte in gevaar kan brengen, terwijl ze ook een negatieve invloed hebben op de communicatie en elektriciteitsnetten op aarde.

Vooruitlopend op de geplande lancering in 2024 van SunRISE - een afkorting van Sun Radio Interferometer Space Experiment - is de eerste van die kleine satellieten al voltooid in het Utah State University Space Dynamics Laboratory (SDL) in Logan, dat een contract heeft voor het bouwen, testen en alle zes satellieten voor NASA in gebruik nemen.

"Het is echt opwindend om de ruimtevoertuigen samen te zien komen", zegt Jim Lux, SunRISE-projectmanager bij NASA's Jet Propulsion Laboratory in Zuid-Californië. "Over een paar jaar zullen deze satellieten een enorme ruimtetelescoop vormen die de zon waarneemt op een manier die vanaf het aardoppervlak onmogelijk is."

Elke kleine satelliet, of SmallSat, zal fungeren als een enkele antenne om uitbarstingen van radiogolven te detecteren uit de oververhitte atmosfeer van de zon, bekend als de corona. Uitgerust met vier telescopische antennemasten die zich ongeveer 2,5 meter uitstrekken om een ​​"X" te vormen, zullen ze op een afstand van ongeveer 36.000 kilometer in een baan om de aarde draaien en samenzwermen om één virtuele radiotelescoop te traceren.

Nadat NASA's Deep Space Network de signalen van alle zes SmallSats heeft ontvangen, zullen wetenschappers de techniek van interferometrie gebruiken om een ​​radiotelescoop met een groot diafragma te maken die zo groot is als de afstand tussen de SmallSats die het verst van elkaar verwijderd zijn - ongeveer 10 kilometer.

Radiotelescopen op de grond, zoals de iconische Karl G. Jansky Very Large Array in New Mexico, gebruiken vaak interferometrie om de waarnemingskracht van veel afzonderlijke antennes te combineren. Maar SunRISE zal een uniek voordeel hebben ten opzichte van zijn neven op de grond:het zal de lange radiogolflengten kunnen "zien" die worden geblokkeerd door een deel van de bovenste atmosfeer van onze planeet dat bekend staat als de ionosfeer. Dit betekent dat SunRISE zal lokaliseren waar zonne-radio-uitbarstingen, of plotselinge gebeurtenisachtige emissies van radiogolven, hoger in de corona van de zon uitbarsten. Dan kan het SunRISE-team gedetailleerde kaarten van hun posities in 3D maken.

Gevaarlijk ruimteweer

De corona van de zon is een broeinest van activiteit, waar krachtige magnetische velden en oververhitte zonnedeeltjes zich vermengen en uitbarsten met zonnevlammen en coronale massa-ejecties (CME's). Fakkels en CME's kunnen op hun beurt zonne-energetische deeltjes versnellen, die ook hun oorsprong vinden in de corona, waardoor een gevaar ontstaat voor menselijke activiteiten in het hele zonnestelsel. Zonne-radio-uitbarstingen zijn in verband gebracht met zonne-energetische deeltjesgebeurtenissen en het is bekend dat ze tientallen minuten voorafgaan aan hun aankomst op aarde.

Door de locaties van zonne-radio-uitbarstingen te lokaliseren, zal SunRISE illustreren hoe een vroege waarschuwing voor inkomende zonne-energetische deeltjesgebeurtenissen nuttig kan zijn. En als wetenschappers gebieden met deeltjesversnelling kunnen lokaliseren door zonne-radio-uitbarstingen te volgen ten opzichte van waar CME's voorkomen, kunnen ze onderzoeken hoe CME's tot radio-uitbarstingen leiden. Naast het leveren van 3D-beelden, zal SunRISE het patroon van magnetische veldlijnen van de zon in kaart brengen die ver in de interplanetaire ruimte reiken terwijl de radio-uitbarstingen langs hen worden gegenereerd. De telescoop zal constant de zon in de gaten houden voor radioflitsen die willekeurig door de corona heen springen.

"Het uiteindelijke doel van de missie is om wetenschappers te helpen de mechanismen die deze explosieve ruimteweergebeurtenissen aansturen beter te begrijpen", zegt Justin Kasper, hoofdonderzoeker van SunRISE aan de Universiteit van Michigan in Ann Arbor. "Deze hoogenergetische zonnedeeltjes kunnen onbeschermde astronauten en technologie in gevaar brengen. Door de radio-uitbarstingen te volgen die met deze gebeurtenissen gepaard gaan, kunnen we beter voorbereid en geïnformeerd zijn."

De waarnemingen van de missie zullen worden gebruikt in combinatie met gegevens van andere ruimtemissies en observatoria op de grond. SunRISE kan bijvoorbeeld zonne-radio-uitbarstingen afbeelden terwijl NASA's Parker Solar Probe er doorheen ritselt, wat de mogelijkheid biedt om te zien hoe de zonne-energiedeeltjes worden versneld. En door SunRISE-gegevens te combineren met waarnemingen van de NASA-ESA Solar and Heliospheric Observatory (SOHO), kunnen wetenschappers bepalen hoe en waar CME's verschillende soorten radio-uitbarstingen kunnen veroorzaken als ze van de zon komen, en hoeveel van de versnelde deeltjes komen in de buurt van de aarde. + Verder verkennen

Sterke zonnevlam barst los van de zon