美國宇航局的新 PUNCH 任務剛剛將視野轉向太空，首次拍攝到太陽外層大氣和周圍太陽系的圖像。隨著四顆衛星全面啟動，科學家們正在校準儀器，以消除光污染干擾，并揭示太陽風在太空中飄移時的細微軌跡。這些早期步驟為理解日冕如何演化以及如何發射帶電粒子流來塑造太空天氣奠定了革命性的基礎。

藝術家概念圖展示了NASA PUNCH任務的四顆衛星對太陽外層大氣——日冕的觀測情況。圖片來源：西南研究所

美國宇航局的PUNCH（用于統一日冕和日光層的偏振儀）任務已成功完成其航天器調試階段。上周，團隊打開了儀器艙門，使航天器能夠捕捉到“第一縷光”——它拍攝的首批太陽外層大氣及其周圍空間的圖像。這些早期觀測標志著該任務在更好地了解太陽外層大氣如何在太陽系中延伸和流動的目標上取得了關鍵里程碑。現在，團隊將進入下一調試階段：準備和微調機載儀器，以進行科學操作。

4月14日，該任務的窄場成像儀（NFI）和三臺寬場成像儀（WFI）中的一臺率先開啟艙門，開始采集數據。兩天后，即4月16日，其余的WFI也開始工作。NFI拍攝的第一張圖像顯示了一片繁星點點的星空，太陽位于中心附近。為了更好地突出背景恒星，圖像經過了處理，以減少黃道光的影響——黃道光是由太陽光散射繞太陽運行的塵埃粒子而產生的微弱輝光。

PUNCH 窄場成像儀于 2025 年 4 月 14 日拍攝的首張日冕圖像顯示，相機對焦清晰，工作正常，能夠捕捉到日冕在太陽強光下的深場圖像。這幅圖像經過了濾鏡處理，以突出環繞太陽的更明亮的“F 日冕”（也稱為黃道光）中可見的恒星。由于該儀器尚未完全對準太陽，因此在圖像中太陽位置的右側可以看到明亮的陽光閃爍。圖片來源：NASA

在調試階段的剩余時間里，科學家將校準這些儀器，以揭示太陽日冕（即其纖細的最外層）的更精細細節。這一過程需要去除來自太陽本身約99%的強光，從而能夠追蹤在太空中移動的、纖細、微弱的太陽物質流。

下方的WFI圖像拍攝于4月14日，展示了WFI的廣闊視野，并標有星座。隨著調試的進行，PUNCH團隊將從所有圖像中移除星場和其他背景光，以突出微弱的太陽風向地球移動的軌跡。

這些早期圖像證實了一個關鍵的里程碑：PUNCH 的四顆衛星上的攝像機對焦準確，運行正常。

這是PUNCH廣域成像儀（WFI）于2025年4月14日拍攝的首張光圖像。該圖像使用常見的星座圖顯示了WFI區域的大小，并表明相機已對焦、工作正常，并且能夠拍攝深場圖像。柔和的漫射光是黃道光，由圍繞太陽運行的微小塵埃顆粒組成。圖片來源：NASA/SwRI

PUNCH 任務將對太陽系內部和太陽外層大氣日冕進行全球三維觀測，以了解其質量和能量如何轉化為太陽風——一股從太陽向四面八方吹出的帶電粒子流。該任務還將探索日冕物質拋射等空間天氣事件的形成和演變，這些事件可能形成高能粒子輻射風暴，危及航天器和宇航員的安全。

在調試的第一階段，科羅拉多州博爾德市西南研究所的任務控制團隊努力確保四顆衛星正常運行，并進入正確的地球軌道并相互保持適當的距離，以創建 PUNCH 星座。

3D太陽視角儀器

PUNCH衛星包括一顆NFI和三顆WFI。NFI是一臺日冕儀，它可以遮擋來自太陽的強光，以便更好地觀察日冕的細節。WFI是日球層成像儀，可以觀測日冕最外層非常微弱的部分以及太陽風本身。一旦PUNCH衛星到達預定位置，這些儀器拍攝的圖像將被拼接在一起，形成一幅展現日冕和太陽風抵達地球的廣闊圖像。

一旦調試完成，PUNCH 將提供首批偏振光太陽風和日冕物質拋射圖像，使科學家能夠辨別有關這一活動的新信息。

PUNCH（用于統一日冕和日光層的偏振儀）任務是美國宇航局的一項計劃，旨在研究太陽外層大氣（日冕）如何延伸到太空并形成太陽風。PUNCH 將利用四顆小型衛星協同工作，形成一個單一的觀測站，以偏振光的形式捕捉前所未有的日冕和太陽風圖像，幫助科學家更好地理解太空天氣及其對地球的影響。

該任務由總部位于德克薩斯州圣安東尼奧的西南研究所領導，航天器的操作由其位于科羅拉多州博爾德的設施進行。PUNCH 由位于馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心的探索者計劃辦公室代表位于華盛頓特區的 NASA 科學任務理事會進行管理。

編譯自/scitechdaily