Skip to main content

System-on-Chip Millimeter-wave Radiometers for Space-based Detection of Solar Flares

Article Category

Article available in the folowing languages:

Radiometry wysokiej rozdzielczości do pomiaru rozbłysków słonecznych

Rozbłyski słoneczne, czyli gigantyczne wybuchy promieniowania, mogą zaburzać atmosferę i sprawić, że systemy komunikacyjne, nawigacyjne i elektryczne przestaną działać. Nowo opracowany zminiaturyzowany radiometr mikrofalowy, zamontowany na platformie kosmicznej, powinien pomóc astronomom lepiej zrozumieć to jedno z najbardziej gwałtownych zjawisk występujących w układzie słonecznym.

Badania podstawowe

Teleskopy naziemne używane obecnie do obserwacji rozbłysków słonecznych pozwalają nam skutecznie przewidywać rozbłyski słoneczne, dzięki czemu możemy lepiej chronić się przed ich skutkami. Jednak do głębszego poznania Słońca we wszystkich skalach przestrzennych i uzupełnienia danych z badań naziemnych Słońca niezbędne są bardziej czułe odbiorniki, szczególnie w zakresie submilimetrowych długości fal. Mimo że od 2008 roku radiometry są integrowane z chipami krzemowymi, nikt jeszcze nie zaproponował, aby wykorzystać te miniaturowe urządzenia działające w paśmie Ka do obserwacji rozbłysków słonecznych. Niskokosztowe misje mikro-, nano- i pikosatelitów mogą znacząco zwiększyć ilościową wiedzę na temat aktywności Słońca w zakresie mikrofal. Uczestnikom finansowanego ze środków UE projektu FLARES (System-on-chip millimeter-wave radiometers for space-based detection of solar flares) udało się skonstruować radiometr kosmiczny zdolny do pomiaru promieniowania mikrofalowego o bardzo niskim poziomie. Ten innowacyjny odbiornik umieszczony na chipie krzemowym potrafi wykrywać rozbłyski słoneczne o intensywności do 100 razy mniejszej niż rozbłyski wykrywane za pośrednictwem obecnych najnowocześniejszych technologii. Fale milimetrowe będące częścią pasma Ka są ściśle powiązane z wieloma zdarzeniami wywoływanymi przez rozbłyski. Przykładem tego jest korelacja emisji promieniowania gamma i rozbłysków o częstotliwości 37 GHz. Radiometry FLARES są małe, lekkie i energooszczędne, co jest niezwykle istotne w przypadku zastosowań w przestrzeni kosmicznej i wysyłania mikro-, nano- i pikosatelitów na orbitę ziemską. Odbiornik posiada wbudowany obwód kalibracyjny, układ stabilizacji termicznej oraz przetworniki analogowo-cyfrowe. Nowy radiometr mikrofalowy, który można wykorzystać również do wykrywania rozbłysków słonecznych o innych zakresach częstotliwości, to innowacyjne rozwiązanie wykraczające daleko poza współczesne przyrządy naziemne do obserwacji rozbłysków. W połączeniu z detektorami ogniskowej matrycy dostępnymi w radiometrach typu SOC może okazać się kluczem do rozwoju obserwacji 1D i 2D Słońca.

Słowa kluczowe

Radiometr, rozbłysk słoneczny, mikrofale, FLARES, układy SOC

Znajdź inne artykuły w tej samej dziedzinie zastosowania