指甲盖大小元件 一次测太阳磁场 简化设备降成本

【金色港湾资讯网为您推荐阅读】

未来的空间望远镜, 在监测太阳磁场活动之际, 只需一个如指甲盖大小的关键元件。美国加州大学圣迭戈分校, 与英国宇航系统公司展开合作进行开发, 研制出一种新型超表面元件, 其直径仅仅6毫米。该元件能够一次就完成太阳磁场测量, 并不需要多次进行曝光, 也不需要复杂的机械结构。它有着简化太阳观测设备的可能性, 还能够降低任务成本。相关成果被发表于新一期的《科学进展》杂志。

在天文学范畴里, 偏振测量具备相当重要的意义, 缘由在于它能够展现出太阳磁场的相关信息。精准地把握太阳磁场, 则对透彻理解日冕物质抛射之类的太阳活动有所助力。像这类激烈的爆发, 会把众多带电粒子云朝着地球的方向抛射出去, 会给卫星、电子基础设施、通信系统以及电网带来极为严重的威胁。

当前, 太阳望远镜借助专门的光学元件剖析不同指向的偏振, 然而一般一次仅能测量一个方向。为了获取完整信息, 仪器要于旋转偏振元件之际持续拍摄多张图像, 随后把它们合成为完整结果。这一过程跟戴着偏振太阳镜, 从各异角度拍摄多张照片, 接着将其拼合来获取全部信息相类似。但在太空环境之下, 航天器的微小振动就能够致使多次曝光之间出现偏移, 对观测精度造成影响。

新技术的核心, 是一种被称作“超表面偏振光栅”的光学元件, 它借助纳米尺度结构来操控光线, 能够同时把入射光分离成多个偏振通道, 一次曝光就能获取原本需多次拍摄才可得到的信息, 因为无需旋转或移动部件, 所以整个系统变得更加简单、紧凑。

研究团队把该超表面集成进定制的望远镜部件之中, 将定制的望远镜部件部署在美国新墨西哥州的邓恩太阳望远镜那里展开测试, 在实验里, 系统成功同步获取到太阳黑子的偏振图像, 还测出其中所蕴含的磁场信息, 团队把所得结果跟美国国家航空航天局（NASA）太阳动力学观测卫星的数据做比较, 发现两者高度一致。

团队宣称, 此项成果属于超表面技术, 是从实验室概念验证朝着实际科学应用而迈进的关键一步。

更多精彩文章请关注=>金色港湾资讯网 www.fzjsgw.com