p O investigador principal adjunto Albert Shih (à esquerda) e o investigador principal Steven Christe estão fazendo a linha de base de uma matriz de detectores de próxima geração retratada aqui para medir os raios X para o imageador espectroscópico de raios X na missão FOXSI proposta. Crédito:NASA / W. Hrybyk
p Uma equipe da NASA está promovendo uma missão para revelar detalhes sem precedentes sobre explosões solares, erupções poderosas que explodem com energia suficiente para que cada uma pudesse alimentar toda a Terra por 16, 000 anos, e que - quando extrema - pode interferir nas comunicações de rádio e satélites próximos à Terra. p A missão proposta, Focusing Optics X-ray Solar Imager, ou FOXSI, foi uma das cinco propostas que receberam financiamento da Fase A do Programa de Pequenos Exploradores da NASA. A NASA também selecionou outra missão Goddard, Mecanismos de ejeção de massa energética-Explorer [link para MEME-X]. Dos cinco, Espera-se que a NASA selecione um ou dois para desenvolvimento e implementação.
p Embora os cientistas estejam familiarizados com os efeitos das explosões solares, eles não entendem completamente os mecanismos físicos que desencadeiam essas explosões de energia e luz, ou aquele que alimenta nuvens associadas de elétrons e íons que podem ser aceleradas até perto da velocidade da luz.
p Uma vez desencadeado, as partículas afetam todas as camadas atmosféricas do Sol. Eles passam pela camada mais externa do Sol - a coroa onde eles também se originam - e cruzam o sistema solar. Quando eles viajam em direção à Terra, as partículas e a energia podem interferir nos sistemas de comunicação baseados no espaço ou até mesmo disparar na eletrônica a bordo. Quanto mais cientistas entendem esse processo, quanto mais consciência situacional eles têm para proteger os ativos no espaço.
p "FOXSI é muito novo e muito diferente, "disse o investigador principal Steven Christe, um cientista do Goddard Space Flight Center da NASA em Greenbelt, Maryland, que lidera a equipe FOXSI multinacional que desenvolve a missão do satélite. "Não fizemos uma missão como esta antes. Pela primeira vez, vamos realmente examinar a região onde os elétrons são acelerados pela aplicação de tecnologia que foi desenvolvida para estudar as fontes mais fracas da galáxia, mas agora apontadas para o Sol. "
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Técnica validada em missões de foguete de sondagem
p Validado em várias missões de foguetes de sondagem e balões científicos, FOXSI fará uso de uma nova técnica de observação para uma missão de satélite dedicado à energia solar. Ele vai empregar ótica de incidência rasante de alta resolução angular tradicionalmente usada para estudar poderosas, objetos muito distantes no universo.
p Os detectores HEXITEC são pixelizados, detectores de estado sólido que registram fótons de raios-X individuais em altas taxas de contagem necessárias para observações de explosões solares. Crédito:NASA / W. Hrybyk
p Com esta técnica, A radiação de raios-X literalmente esbarra em um conjunto de espelhos curvos aninhados dentro de um conjunto óptico - muito parecido com a forma como uma pedra roça a superfície de um lago quando é jogada. A radiação então é focada em muito rápido, detectores pixelados de estado sólido que medem cada fóton individual, incluindo sua chegada, energia, e posição no céu.
p Espera-se que a combinação de tecnologias resulte em uma missão 20 vezes mais sensível, 10 vezes mais rápido na geração de imagens de eventos de explosão solar, e de 10 a 100 vezes melhor na geração de imagens de regiões relativamente fracas dentro das chamas. A tecnologia de ponta atual não pode detectar diretamente a região de aceleração de partículas porque é muito fraca, Christe acrescentou.
p "Pela primeira vez, teremos observações de alta qualidade das maiores chamas, que têm o efeito mais significativo na Terra, até as menores chamas, "disse o vice-investigador principal Albert Shih, referindo-se aos dois instrumentos avançados que dependeriam da ótica de incidência rasante para coletar a radiação de raios-X. "Estamos tentando descobrir como essa energia é liberada em escalas diferentes. Faça os mesmos mecanismos que acionam toda a gama de sinalizadores."
p Outro objetivo científico, Christe acrescentou, é determinar o papel que as pequenas chamas, também conhecido como nanoflares, jogar no aquecimento da coroa de um milhão de graus. De acordo com ele, eles são um candidato óbvio para fornecer a energia necessária para aquecer a camada mais externa do Sol.
p FOXSI complementaria o Ramaty High Energy Solar Spectroscopic Imager da NASA, ou RHESSI, deixado de fora. Desde seu lançamento em 2002, RHESSI observou milhares de explosões de raios-X em um amplo campo de visão, de raios X suaves a raios gama de alta energia.
p "RHESSI nos deu vislumbres da física que leva à liberação violenta de energia no Sol, "Disse Christe." Com a FOXSI, devemos ter uma visão clara da ciência fundamental que ocorre nos locais de aceleração onde toda a ação ocorre, onde o clima espacial começa. "