PHI: Polarimetric and Helioseismic Imager

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Celia Olivera Parra
hace 8 años
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1 Jornada de revisión de Cosmic Vision Madrid, 15 Diciembre de 2009 PHI: Polarimetric and Helioseismic Imager Dr. Alberto Alvarez-Herrero Laboratorio de Instrumentación n Espacial, LINES Aeroespacial

2 Indice 1. Descripción PHI 2. Consorcio internacional 3. Participación española en PHI 4. Plan de desarrollo 5. Conclusiones Aeroespacial 2

3 Descripción de PHI λ (~1Å) PHI es un magnetógrafo solar t max< <30s Utilizando los efectos Doppler y Zeeman es posible extraer las velocidades en los flujos y los campos magnéticos solares Polarímetro de alta sensibilidad (<10-3 ) Espectrómetro de alta resolución (~100mÅ) Formador de imagen limitado por difracción (150km en la superficie solar) B ur Aeroespacial 3 Para cada pixel λ 1 λ 2 λ 3 λ 4 λ 5 λ 6 S S S S λ<0.100 Å S S

$difracción (150km en la superficie solar) B ur Aeroespacial 3 Para cada pixel λ 1 λ 2 λ 3 λ 4 λ 5 λ 6 S S$

4 Descripción de PHI De las imágenes espectropolarimétricas se puede obtener un mapa de: Temperatura Densidad Velocidad Campos magnéticos Dinámica solar Aeroespacial 4

5 Experiencia previa: IMaX para la misión SUNRISE El primer vuelo de SUNRISE tuvo lugar el 8 de Junio de Uno de los dos instrumentos postocales es IMaX, un magnetógrafo solar desarrollado por el núcleo del consorcio español que desarrolla PHI. A su vez SUNRISE fue liderado por el MPS de la misma forma que PHI. La operación y los resultados de IMaX han sido un éxito El concepto PHI es análogo a IMaX PHI hereda de IMaX la utilización de nuevas tecnologías como los etalones de LiNbO 3 y Liquid Crystal Variable Retarders (LCVRs) Vuelo del globo estratosférico SUNRISE en el Artico dentro del programa LDB NASA El trabajo realizado en IMaX-SUNRISE es fundamental para el desarrollo de PHI y concretamente para el posicionamiento del consorcio español. Aeroespacial 5

A su vez SUNRISE fue liderado por el MPS de la misma forma que PHI.

6 Experiencia previa: IMaX para la misión SUNRISE I (S 0 ) Stokes V (S 3 ) -sqrt(q 2 +U 2 ) Q (S 1 ), U(S 2 ) 30 minutos Sin reconstrucción con Phase Diversity Calidad y tiempo de observación nunca alcanzada hasta ahora Aeroespacial 6

7 Descripción de PHI HRT: FOV de 16.8 arcmin cuadrados y con una resolición espacial que en el perihelio será entorno a 150 km en la superficie solar. FeI 6173 Å FDT: FOV de 2.6 cuadrados y un tamaño de pixel de 730 km ( a 0.22 AU). Obtendrá una imagen completa del disco solar durante todas las fases Aeroespacial 7

entorno a 150 km en la superficie solar. FeI 6173 Å FDT: FOV de 2.

8 Descripción de PHI El instrumento PHI consiste en 10 subsistemas funcionales: Entrance (heat rejection) Windows (HRT&FDT) HRT (High Resolution Telescope) FDT (Full Disk Telescope) OPM (Off-pointing mechanism) ISS (Image Stabilization System) PMP (Polarization Modulation Package, 2 units) Feed Select Mechanism FG (FilterGraph) FPA (Focal Plane Assembly) incluido. el detector y el mecanismo de reenfoque E-Box (Electronics Box) incluida la DPU (Digital Processing Unit) Aeroespacial 8

PMP (Polarization Modulation Package, 2 units) Feed Select Mechanism FG (FilterGraph) FPA (Focal Plane Assembly) incluido.

9 Diseño óptico High Resolution Telescope (HRT) 140mm de apertura 2475mm de focal Diseño sin obstrucción Sistema de dos espejos descentrados Full Disk Telescope (FDT) 17mm de apertura 270mm de focal Diseño refractivo Sistema descentrado Aeroespacial 9

$apertura 270mm de focal Diseño refractivo Sistema descentrado$

10 Diseño mecánico Aeroespacial 10

11 Diseño mecánico Aeroespacial 11

12 Diseño de la electrónica Aeroespacial 12

13 Consorcio internacional Alemania España Francia Suecia Aeroespacial 13

14 Consorcio internacional Aeroespacial 14

15 Participación española Alemania 49% España 41% Noruega 1% Suecia 1% Francia 8% Aeroespacial 15

16 Participación española Alemania 49% España 41% Noruega 1% Suecia 1% Francia 8% Aeroespacial 16

17 Plan de desarrollo Desarrollos tecnológicos Solar Orbiter: Caracterización del detector Heat Rejection Entrance Window Sun sensors Liquid Crystal Variable Retarders Instrument reviews (fechas de finalización para todos los instrumentos) IDSR Feb.2010 (prácticamente completado en otoño de 2009 ) IPDR Jan.2012 ICDR Jan 2013 IQR Feb.2014 IFAR Dec.2014 Entregas de modelos del instrumento STM Jul.2013 EQM Jan.2014 PFM Jan.2015 Aeroespacial 17

todos los instrumentos) IDSR Feb.2010 (prácticamente completado en otoño de 2009 ) IPDR Jan.

18 Validation of LCVRs for the Solar Orbiter PMP Kick-off: 23 de marzo 2009 Progress Meeting 1: 24 de junio 2009 Phase 1 Review: 28 de octubre 2009 Phase 2: Contrato ESA No.22334/09/NL/SFe Validation of Liquid Crystal Variable Retarders for the Solar Orbiter Polarisation Modulation Package liderado por INTA En progreso V i s u a l D i s p l a y Aeroespacial 18

22334/09/NL/SFe Validation of Liquid Crystal Variable Retarders for the Solar Orbiter

19 Conclusiones PHI es un instrumento seleccionado por ESA para la carga útil de Solar Orbiter tras un AO (resolución 20 marzo 2009). El Plan Nacional ha financiado el desarrollo para ( Diseño preliminar de SO/PHI. Explotación científica de SUNRISE AYA C06, proyecto coordinado por el INTA) El consorcio español tiene una destacada participación y visibilidad (Co-IP). El trabajo realizado en IMaX ha sido fundamental para obtener esta posición. El liderazgo científico y tecnológico español son fundamentales en PHI: herencia del concepto de IMaX, LCVRs, inversor RTE, experiencia con etalones LiNbO 3. Aeroespacial 19

Explotación científica de SUNRISE AYA2009-14105-C06, proyecto coordinado por el INTA) El consorcio español tiene una destacada participación y visibilidad

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