NASA科學家計劃展示一種革命性的技術，用于同時研究數(shù)百個恒星和星系，這是最初為NASA的James Webb太空望遠鏡創(chuàng)建的一項新功能。

這項稱為下一代微快門陣列(NGMSA)的技術將于10月27日首次在遠紫外羅蘭圓成像和光譜望遠鏡或FORTIS上飛行。該陣列包括8,125個小型百葉窗，每個都圍繞著人類的頭發(fā)寬度，可以根據(jù)需要打開和關閉，以專注于特定的天體。

在約翰·霍普金斯大學教授史蒂芬·麥坎迪斯(Stephan McCandliss)的帶領下，F(xiàn)ORTIS將從新墨西哥州的白沙導彈靶場發(fā)射一枚黑布蘭特IX探空火箭，以研究形成恒星的星系Messier 33或M33。M33位于距離地球約300萬光年的Triangulum星座中，是包括我們自己的銀河系和仙女座系在內(nèi)的本地星系組的第三大成員。

“ FORTIS在科學上需要我們新的微快門技術。我們將從測試平臺中受益，以提高這種設計在太空中的使用準備。這是巨大的協(xié)同作用，”位于馬里蘭州格林貝爾特的美國宇航局戈達德太空飛行中心的科學家馬特·格林豪斯(Matt Greenhouse)說。 。Greenhouse及其同事Goddard技術專家Mary Li在NASA的戰(zhàn)略天體物理學技術(SAT)計劃的支持下正在推進這項技術。

預計火箭探測任務將解決與操作該新技術有關的廣泛風險。這也將為未來的天體物理學任務所需的更大陣列奠定基礎。圍繞新興熱星團的結構劃分

M33是一個螺旋盤狀星系，上面散布著大量熾熱的恒星，這些恒星在過去的幾百萬年中是由坍塌的冷氣和塵埃的初生云層形成的。為了研究這些明亮的星團，它們發(fā)出大量的紫外波長的光，F(xiàn)ORTIS望遠鏡將首先使用其成像儀定位最明亮的星團，并且動態(tài)瞄準算法將關閉所有微小的快門，除了那些與明亮的目標一致的快門之外。

這將使光流向光譜儀，在光譜儀中將其分解為組件波長，以揭示有關簇及其周圍材料的物理條件的詳細信息。

微快門技術使科學家能夠一次產(chǎn)生多個光譜。此功能可提高兩次探空火箭任務(僅提供六分鐘的觀測時間)或大型天基觀測站(這可能需要長達一周的時間才能觀察微弱而遙遠的物體并收集足夠的光線以獲得良好的光譜)的生產(chǎn)率。珍貴的觀察時間，一次收集來自多個物體的光線的能力至關重要。

Webb計劃于2021年發(fā)射，將采用NASA的第一代微快門技術-四個365×172的微快門陣列，總計25萬個快門。它們將使Webb同時獲得數(shù)百個物體的光譜。

FORTIS上的下一代陣列與Webb上的下一代陣列的區(qū)別在于百葉窗的打開和關閉方式。韋伯的陣列采用了一塊大磁鐵，可以掃過百葉窗來激活它們。但是，與所有機械零件一樣，磁體會占用空間并增加重量。此外，磁激活陣列不容易按比例放大。結果，這種較舊的技術不利于支持比Webb更大的未來太空望遠鏡。

消磁

為了適應未來的任務，戈達德的微快門開發(fā)團隊淘汰了磁鐵。飛行員128 x 64陣列中的百葉窗將通過靜電相互作用在FORTIS上打開和關閉。通過向放置在微快門前側的電極施加交流電壓，快門可以打開。為了鎖存所需的快門，將直流電壓施加到背面的電極上。

在沒有磁鐵的情況下，下一代陣列的規(guī)模可以大大擴大，而這正是團隊正在努力實現(xiàn)的目標。特別是，Greenhouse和Li正在使用先進的制造技術來創(chuàng)建更大的840×420陣列，配備352,800個微快門，從而極大地增加了儀器的視野。

格林豪斯說：“在FORTIS上飛行的陣列是大型陣列的技術開發(fā)原型。”

其他科學可能會受益

下一代天體物理學任務并不是無磁鐵陣列的唯一潛在受益者。物理學家莎拉·瓊斯(Sarah Jones)正在考慮在名為“通過極光微爆雨造成的損失”或LAMP的探空火箭任務中實施FORTIS型陣列。LAMP將首次直接測量脈動極光中的微爆，七彩的光顯示出在地球上方60英里處圍繞磁極的環(huán)中發(fā)生的現(xiàn)象。

該技術還可以極大地幫助科學家更好地理解太陽對地球的影響。瓊斯說，通過一次打開一個百葉窗，她可以測量地球高層大氣中的粒子速度，并確定高層大氣向哪個方向吹。科學家對獲得這些測量值感興趣，因為這些風會在低地球軌道衛(wèi)星上產(chǎn)生大氣阻力。