晚型恒星极紫外和X射线探测的科学目标与初步方案

寻找地外生命是人类探索宇宙的核心目标之一.为实现这一目标,理解恒星及其周围宜居行星的联系非常关键.近年来,越来越多的学者意识到,空间天气的现象(即类似太阳活动对地球空间环境的影响)在太阳系外的恒星-行星系统中也存在.作为系外空间天气的主要源头,宿主恒星(主要是晚型主序恒星)的星冕及其磁活动所产生的电磁和粒子辐射可改变行星大气成分、导致行星大气逃逸、损害生物组织,进而影响系外行星上生命的起源与存续.然而,当前我们对星冕的了解极其匮乏,这严重制约了相关研究.本文建议尽快对宿主恒星的星冕及其活动规律进行全面、有效的监测.要实现这一目标,亟需建造新一代的极紫外和软X射线望远镜,在大约1–350?的波段(特别是170–285?和90–140?的极紫外波段)对少数邻近太阳系的、不同光谱型的宿主恒星(包括但不限于一部分已知潜在宜居行星的宿主恒星)开展长期、连续的光谱和测光观测.本文阐述了这些观测的详细科学目标,并提出了技术指标需求和初步的探测方案.利用这些观测,有望确切地探测到星冕物质抛射、冕洞和活动区冕环系统等大尺度结构,实现星冕磁场的常规测量,并极大地丰富我们对恒星耀斑和星冕等离子体性质的认识....     

利用太阳自转提取全日面太阳望远镜的平场和偏振本底

平场和偏振本底改正是全日面单色像和偏振像数据处理的必要步骤.本文假设太阳自转一周过程中望远镜的平场和偏振本底不变,基于此从怀柔太阳观测基地第2144个卡林顿周的单色像和Stokes Q/I,U/I,V/I图像中利用中值算法提取出平场和Stokes I到Q,U,V的偏振本底.利用该方法提取的平场中包含一些小尺度的脏点、大尺度的光强不均匀性,提取的Stokes I到V的偏振本底成马鞍面分布,Stokes I到Q,U的偏振本底成倒钟形分布.平场改正后可以得到较理想的单色像.日面边缘偏振本底较大的宁静区扣除偏振本底后Stokes Q/I,U/I,V/I的平均值分别为-0.8×10~(-4),0.9×10~(-4),1.3×10~(-4),远小于改正前的-6.8×10~(-4),2×10~(-3),1.7×10~(-3).该方法无需定标观测,从常规观测数据中即可提取出平场和偏振本底,对天基、远程无人值守观测的数据标定具有重要的应用价值.     

太阳极轨天文台

太阳极轨天文台利用高轨道倾角(≥80°)和小椭偏率轨道,将首次实现正面对太阳极区磁场和速度场高精度成像观测,结合多波段遥感和原位测量,为解决太阳磁活动周起源的世纪难题提供决定性观测,为破解“原始”高速太阳风的起源效应之谜提供直接观测支撑,为理解日球层整体结构突破性创建数据驱动的日球数值模型.