想要在太空中搭建一座 6 英里（10 公里）寬的望遠(yuǎn)鏡，似乎只有在科學(xué)作品里聽說過。然而美國(guó)宇航局（NASA）想到了一個(gè)變通方案，它就是本文要為大家介紹的 SunRISE 項(xiàng)目。通過六個(gè)烤面包機(jī)大小的微型衛(wèi)星協(xié)同工作，整套系統(tǒng)能夠被高效地用于探測(cè)和追蹤危險(xiǎn)的爆炸性太空天氣事件。
潔凈室中的首臺(tái) SunRISE 迷你衛(wèi)星（來自：SDL）
NASA 表示，SunRISE 可組建稱一套巨大的在軌射電望遠(yuǎn)鏡，有助于加深科學(xué)家們對(duì)爆炸性太空天氣事件的理解。
這些現(xiàn)象會(huì)產(chǎn)生危險(xiǎn)的粒子輻射，可能危及天空中的宇航員和相關(guān)技術(shù)裝備，并且會(huì)波及地面上的通信和電網(wǎng)設(shè)施。
定于 2024 年發(fā)射的 SunRISE，全稱為“太陽(yáng)無(wú)線電干涉儀空間實(shí)驗(yàn)”。而來自猶他州立大學(xué)空間動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的工程師們，將為 NASA 建造、測(cè)試和調(diào)試這六顆衛(wèi)星。
NASA 噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室 SunRISE 項(xiàng)目經(jīng)理 Jim Lux 表示：幾年后，這些衛(wèi)星將組成一個(gè)巨大的太空望遠(yuǎn)鏡，以地表無(wú)法做到的方式來觀察太陽(yáng)。
想象圖（來自：NASA / JPC-Caltech）
每顆 SunRISE 小衛(wèi)星，都可充當(dāng)望遠(yuǎn)鏡中的單個(gè)天線。它們將在距離地球約 2.2 萬(wàn)英里（3.6 萬(wàn)公里）的軌道上運(yùn)行，以檢測(cè)來自日冕層的無(wú)線電波爆發(fā)。
此外每臺(tái)小衛(wèi)星都配備了四個(gè)可伸縮的天線臂，長(zhǎng)度可伸至 10 英寸（2.5 米），并形成一個(gè)“X”。
在 NASA 深空網(wǎng)絡(luò)接收到完整的衛(wèi)星信號(hào)后，科學(xué)家們便可使用干涉測(cè)量技術(shù)，構(gòu)建出一臺(tái)虛擬的大口徑射電望遠(yuǎn)鏡、且寬度與相距最遠(yuǎn)的小衛(wèi)星相當(dāng)（6 英里 / 10 公里）。
此前在地面上的觀測(cè)，經(jīng)常也需要結(jié)合諸多單獨(dú)天線的觀測(cè)能力 —— 比如位于新墨西哥州的標(biāo)志性 Karl G. Jansky 超大型陣列望遠(yuǎn)鏡。
原理示意（綠線特指?jìng)鬏敾氐孛嬲镜男盘?hào)）
即便如此，位于太空的 SunRISE 虛擬射電望遠(yuǎn)鏡，仍具有諸多得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì) —— 尤其是能夠“看到”被地球上層大氣（電離層）阻擋的長(zhǎng)波無(wú)線電信號(hào)。
據(jù)悉，SunRISE 能夠更清晰地查明太陽(yáng)射電爆發(fā)、或其它無(wú)線電波突發(fā)事件在日冕中更高處爆發(fā)的位置?；诖?，科學(xué)家們便能夠創(chuàng)建出更詳細(xì)的 3D 位置地圖。
太陽(yáng)日冕處混雜了過熱的太陽(yáng)粒子和強(qiáng)大的磁場(chǎng)，耀斑和日冕物質(zhì)拋射（CME）事件相當(dāng)常見。同時(shí)它們能夠?qū)θ彰崽幍母吣芰Ｗ悠鸬郊铀傩Ч?，進(jìn)而對(duì)整個(gè)太陽(yáng)系的人類活動(dòng)構(gòu)成威脅。
太陽(yáng)射電爆發(fā)與高能粒子事件有關(guān)，且數(shù)十分鐘就能到達(dá)地球。而通過精確定位太陽(yáng)射電爆發(fā)的方位，SunRISE 就能夠?yàn)槿祟悹?zhēng)取寶貴的預(yù)警時(shí)間。
（圖自：NASA）
除了 3D 圖像，SunRISE 還可繪制太陽(yáng)磁場(chǎng)線。它們會(huì)隨著射電暴的產(chǎn)生而深入行星際空間，此外望遠(yuǎn)鏡會(huì)持續(xù)不斷地觀測(cè)太陽(yáng)是否有在整個(gè)日冕中隨機(jī)出現(xiàn)無(wú)線射電暴。
密歇根大學(xué)安娜堡分校的 SunRISE 首席研究員 Justin Kasper 表示，這項(xiàng)任務(wù)的終極目標(biāo)，旨在幫助科學(xué)家們更好地了解驅(qū)動(dòng)這些爆炸性天氣事件的形成機(jī)理。
另外如果讓 NASA 的帕克太陽(yáng)探測(cè)器穿過射電暴，SunRISE 也能借此機(jī)會(huì)對(duì)太陽(yáng)射電暴進(jìn)行成像，從而提供一個(gè)觀察太陽(yáng)高能粒子是如何加速的機(jī)會(huì)。
或者將 SunRISE 數(shù)據(jù)與 NASA-ESA 的太陽(yáng)日球?qū)犹煳呐_(tái)（SOHO）觀測(cè)結(jié)果相結(jié)合，科學(xué)家們也將能夠確定 CME 怎樣觸發(fā)不同類型的射電暴、且其中有多少加速粒子到達(dá)了地球附近。
