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美國國家航空航天局計(jì)劃將一架大型望遠(yuǎn)鏡對(duì)準(zhǔn)美國即將到來的兩次日食
發(fā)布時(shí)間：2025-12-10 08:07:33 來源：桑間濮上網(wǎng) 作者：娛樂
2019年12月26日從印度尼西亞亞齊省西默盧區(qū)拍攝的火環(huán)日食。(圖片來源:uux.cn/Khalis Surry/Anadolu Agency via Getty Images)
（神秘的航空航天劃地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（杰米·卡特）：在即將到來的10月14日日環(huán)食期間，一架112英尺(34米)的局計(jì)架大即退役美國宇航局射電望遠(yuǎn)鏡將指向太陽，以研究當(dāng)太陽黑子被月球覆蓋時(shí)會(huì)發(fā)生什么。型望
作為太陽巡邏公民科學(xué)項(xiàng)目的遠(yuǎn)鏡一部分，這是對(duì)準(zhǔn)一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的預(yù)演，該實(shí)驗(yàn)將在明年4月8日美國日全食期間達(dá)到高潮。兩次
“太陽巡邏”將研究太陽內(nèi)部日冕的日食無線電發(fā)射，但具體是美國美國如何和為什么是一個(gè)關(guān)于射電望遠(yuǎn)鏡、太陽目前高度活躍以及六個(gè)月內(nèi)在同一地點(diǎn)發(fā)生兩次日食的航空航天劃不可思議的禮物的故事。
美國宇航局資助的局計(jì)架大即項(xiàng)目將使用加利福尼亞州莫哈韋沙漠的戈德斯通蘋果谷射電望遠(yuǎn)鏡(GAVRT)，該望遠(yuǎn)鏡曾是型望美國宇航局深空網(wǎng)絡(luò)的一部分，直到十多年前退役。遠(yuǎn)鏡現(xiàn)在，對(duì)準(zhǔn)學(xué)生們經(jīng)常使用它來研究黑洞、兩次類星體和行星——遠(yuǎn)程操作望遠(yuǎn)鏡并收集數(shù)據(jù)——但它也用于制作無線電波長的太陽地圖。在接下來的六個(gè)月中，GAVRT將兩次指向太陽，努力梳理出否則無法獲得的太陽黑子數(shù)據(jù)。接下來是這樣的。
射電望遠(yuǎn)鏡會(huì)看到什么
天文學(xué)家把天空分成度數(shù)，但是每一個(gè)都被分成60等分，稱為弧分。“太陽的直徑為30弧分，所以在任何給定的時(shí)間，我們的天線只能看到來自太陽一部分的輻射，”美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)家Thangasamy Velusamy告訴Space.com。Valusamy正在與南加州劉易斯教育研究中心的教育工作者合作開展“太陽巡邏公民科學(xué)”項(xiàng)目。這意味著GAVRT在任何時(shí)候只能“看到”大約五分之一的太陽。“所以我們能做的最好的事情就是研究太陽黑子，”韋盧薩米繼續(xù)說道。
太陽黑子是太陽磁場中的擾動(dòng)，可以像一顆行星那么大，在它的表面可以看到黑點(diǎn)。“太陽巡邏隊(duì)”在日食當(dāng)天找到它們應(yīng)該沒有任何問題。畢竟，隨著太陽接近11年左右的太陽活動(dòng)周期的頂峰，它們現(xiàn)在是每天都會(huì)出現(xiàn)的景象。“我相信太陽會(huì)非常活躍，”韋盧薩米說。"我們將有很多選擇。"
不要期待任何不可思議的圖像——這是射電天文學(xué)，用無線電波長研究宇宙。“我們的展覽不會(huì)是圖片展，”韋盧薩米說。“我們將在千兆赫波長——無線電發(fā)射——觀察太陽，所以我們不能拍攝漂亮或即時(shí)的照片，”他說。他補(bǔ)充說，用無線電波長對(duì)太陽成像是可能的，但需要大約30分鐘。
射電望遠(yuǎn)鏡將研究什么
太陽巡邏科學(xué)家將觀察太陽黑子被月球覆蓋的情況。(圖片來源:uux.cn/Meggan Wood via Getty Images)
“太陽巡邏”實(shí)際上將研究“活動(dòng)區(qū)域”——當(dāng)月球在太陽內(nèi)部日冕中的黑子上方移動(dòng)時(shí)，在這些黑子上方形成的磁性復(fù)雜區(qū)域。
“無線電頻率不看太陽表面——光球?qū)印獰o線電發(fā)射取決于你正在看的頻率，”韋盧薩米說。“我們以3-14千兆赫的四種不同頻率制作地圖，這意味著我們可以探測太陽表面上方2000到15000公里的高度。”這是至關(guān)重要的，因?yàn)樗梢詼y量太陽黑子上方的磁場。"
很多太空任務(wù)測量遠(yuǎn)離太陽的磁場，但為了將它與太陽發(fā)生的事情聯(lián)系起來，我們需要這些中間測量，”韋盧薩米說。
日食帶來的不同
戈德斯通蘋果谷射電望遠(yuǎn)鏡(GAVRT)位于加利福尼亞州的莫哈韋沙漠。(圖片來源:uux.cn/美國宇航局/JPL加州理工學(xué)院/GAVRT)
任何時(shí)候都可以用射電望遠(yuǎn)鏡研究太陽黑子。為什么在月蝕期間這樣做？日食揭示了射電望遠(yuǎn)鏡無法探測到的太陽細(xì)節(jié)。當(dāng)月亮穿過太陽黑子時(shí)，它將在不同的時(shí)間阻擋它的不同部分，使科學(xué)家能夠區(qū)分來自一個(gè)部分和另一個(gè)部分的光信號(hào)。“當(dāng)月亮在日食期間穿過太陽黑子時(shí)，天線收集的能量將會(huì)減少，”韋盧薩米說。減少多少取決于活動(dòng)區(qū)域的亮度，但學(xué)生們將獲得兩組數(shù)據(jù)——一組是太陽黑子在月球后面消失時(shí)的數(shù)據(jù)，另一組是它重新出現(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)。“我們將能夠以非常高的角度分辨率解構(gòu)太陽黑子的細(xì)節(jié)，”韋盧薩米說。
望遠(yuǎn)鏡的準(zhǔn)確指向?qū)⑷Q于日食當(dāng)天太陽黑子的位置，但如果有太陽黑子的話——很有可能會(huì)有——gav rt將探測到活躍區(qū)域無線電輻射的細(xì)微變化。同樣的技術(shù)在2012年5月美國的上一次日環(huán)食中首次使用，當(dāng)時(shí)從蘋果谷看，83%的太陽被月亮擋住了。
為什么四月的月食更重要
對(duì)于追日食的人來說，全食——當(dāng)月亮擋住所有的太陽，黃昏降臨——是最大的獎(jiǎng)賞。對(duì)于射電望遠(yuǎn)鏡來說，情況并非如此。
雖然GAVRT將在北美即將到來的兩次日食期間指向太陽，但這兩次射電望遠(yuǎn)鏡都不會(huì)看到最好的一次，因?yàn)?023年10月14日沒有“火環(huán)”，2024年4月8日也沒有全食。事實(shí)上，在10月GAVRT將會(huì)看到77%的太陽被月亮遮住，而在4月它不會(huì)達(dá)到50%。這在很大程度上是不相關(guān)的——成功取決于太陽表面是否有太陽黑子，以及幾何形狀是否意味著它們被月球的邊緣遮住。“日食的大小對(duì)我們來說并不重要，因?yàn)槲覀冎皇窃谟^察太陽內(nèi)部的局部區(qū)域，”韋盧薩米說。
然而，四月的月食比十月的月食更容易研究是有原因的。“10月14日清晨，太陽將在地平線上非常低，這將非常具有挑戰(zhàn)性，”韋盧薩米說。在日食開始時(shí)，太陽和月亮將會(huì)在東南方向14度的位置。"我們的天線可以下降到8度，但這不是進(jìn)行觀測的最佳條件."在四月，日食在幾個(gè)小時(shí)后開始，那時(shí)太陽將在東南方更高的地方——大約44度。
正是因?yàn)檫@個(gè)原因，十月的月食是四月的測試平臺(tái)。十月也是天氣更具挑戰(zhàn)性的時(shí)候，盡管射電天文學(xué)有一個(gè)所有日食追逐者都會(huì)嫉妒的好處。“至少我們不用考慮云，”韋盧薩米說。"只有光學(xué)天文學(xué)家才需要擔(dān)心這個(gè)問題."
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