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“龙虾眼”成像仪可探测软X射线辐射

科普小知识2021-11-24 09:38:44
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太阳风会加剧近地空间的危险天气事件,从而危及空间资产。在美国航天局的领导下,一个大型跨学科研究小组开发了一种宽视场软x光辐射成像仪,能够探测太阳风遇到中性气体产生的软x光辐射。

名为“龙虾眼”的光学器件是由莱斯特大学和法国光电有限公司联合开发的一种聚焦软x射线的光学元件,其灵感来源于生物学中龙虾眼的独特结构。

该论文的第一作者、美国宇航局戈达德太空飞行中心的天体物理学家迈克尔·科利尔解释说,这种光学元件是“通过将一系列边长为20微米的方形玻璃孔弯曲并排列成半径为75厘米的部分球面而形成的”。“我们设计的成像仪与龙虾的眼睛原理相同,因此得名。它可以将软x射线的光子聚焦在球面半径一半的平面上。

科利尔说,在太空中使用这种宽视场成像仪将有助于进一步了解太阳风和地球表面磁层的成像能力,这也是成功地将这一物理现象的所有计算和模拟转化为有用的科学能力的一个例子。“地球附近危险天气事件的能量来自太阳风,因此这种成像能力使我们能够更好地保护空间资产,尤其是与地球同步运行的航天器,如那些携带手机信号的航天器。”他补充道。

在应用方面,欧洲航天局和中国科学院正在为一个国际合作项目“太阳风-磁层相互作用全景成像卫星项目”制定计划,该项目将包括一个具有龙虾验光特征的宽视场软x光成像仪。"这次任务的目的是获得太阳风和磁层相互作用的全球图像。"科利尔说。(郑金吾、张)

《中国科学报》(国际版,第二版,2015年10月13日)