لفهم حقا ما الذي يجعل الرياح الشمسية القراد، يجب على علماء الفيزياء الشمسية تحليل الميزات الصغيرة الموجودة على الشمسسطح النجم الذي يساعد على تسريع خروج الجزيئات المشحونة من النجم عبر النظام الشمسي. ولأداء هذه المهمة بدقة أفضل، يحتاجون إلى طرق أفضل للرؤية بالأشعة فوق البنفسجية.
أدخل تقنية تسمى غربال الفوتون: وهي نوع من العدسات التي تساعد بمهارة على ثني الضوء فوق البنفسجي نحو الكاميرا. لكي نكون واضحين، منخل الفوتون ليس عدسة عادية؛ إنه عمل هندسي متطور لا يمكن تحقيقه إلا باستخدام أحدث التقنيات. ومن المتوقع أن تدخل المركبات الفضائية المواجهة للشمس في وقت لاحق من هذا العقد أرضمدار مع مناخل الفوتون في ترسانتهم.
يشبه منخل الفوتون قرص العسل، حيث يدعم هيكله السداسي غشاء رقيقًا من السيليكون أو النيوبيوم. الغشاء رقيق بالفعل: ناسا لقد طور المهندسون مناخل رقيقة يصل سمكها إلى 100 نانومتر، وهو ما يعادل تقريبًا ألف عرض شعرة الإنسان. كلما كان الغربال أرق، كلما زاد الضوء الذي يمكن أن ينقله.
متعلق ب: تطلق الشمس أعلى طاقة إشعاعية تم تسجيلها على الإطلاق، مما يثير تساؤلات حول فيزياء الطاقة الشمسية
المناخل التابعة لناسا مثقوبة أيضًا بدوائر متحدة المركز من الثقوب الصغيرة. أكبرها يقع في مركز المنخل، وكل حلقة تالية تتجه نحو الخارج تصبح أصغر حجمًا، مع تناقص حجم ثقوبها أيضًا. وفي أصغرها، يمكن أن يصل عرض الثقوب إلى 20 ميكرومترًا. هذا يقارب حجم البكتيريا. وقال دوج رابين، عالم الفيزياء الشمسية في وكالة ناسا: “إن بناء المناخل بهذه الدقة يمثل تحديًا ماديًا كبيرًا”. مركز جودارد لرحلات الفضاء، قال في أ إفادة.
يتيح هذا الإعداد للغربال أن يعمل مثل العدسة، حيث يكسر الضوء فوق البنفسجي الذي يمر عبره ويثنيه حتى تتمكن الكاميرا الموجودة خلفه من رؤية المزيد من التفاصيل.
قصص ذات الصلة:
– يدرس العلماء “التوهجات الفائقة” العنيفة على النجوم الأكثر سطوعًا بآلاف المرات من الشمس
– التوهجات الشمسية المخبرية تكشف أسرار الحلقات الإكليلية للشمس
— نوع جديد غريب من الموجات الشمسية يتحدى الفيزياء
تم تصميم مناخل الفوتون لرؤية الأشعة فوق البنفسجية القصوى (EUV)، التي لها أطوال موجية أقصر وطاقة أعلى من الأنواع الأخرى من الضوء فوق البنفسجي. مراصد الشمس اليوم، مثل مرصد ديناميكيات الطاقة الشمسية (SDO)، شاهد بالفعل ضوء الأشعة فوق البنفسجية لنجمنا. لكن المرصد المستقبلي المزود بمنخل الفوتون يمكن أن يحل التفاصيل الدقيقة في الأشعة فوق البنفسجية بدقة تزيد بمقدار 10 إلى 50 مرة عما يستطيع SDO إدارته اليوم.
على سبيل المثال، سيتم وضع غربال ذو غشاء سميك يبلغ 250 ميكرومترًا في سرب Virtual Super Optics Reconfigurable Swarm (VISORS)، المتوقع إطلاقه في عام 2024. ومن المخطط أن يتم وضع غربال آخر في مستكشف الطاقة الشمسية متعدد الشقوق (MUSE)، حاليًا المقرر لعام 2027.