Solar Orbiter 上 Metis 的宇宙线通量预测与观测
天体物理仪器与方法
2021-12-15 v2
摘要
Metis 日冕仪是 ESA/NASA Solar Orbiter 任务搭载的遥感仪器之一。Metis 致力于首次在可见光(VL)与紫外(UV)下对太阳日冕进行同时成像。高能粒子穿透航天器材料并可能限制机载仪器性能。本文呈现了对 Metis 在调试阶段收集的首次 VL 图像中观测到的银河系宇宙线(GCR)径迹的研究，总曝光时间为 60 秒。类似分析计划用于 UV 通道。此处对 Solar Orbiter 任务初期作出高达数百 GeV 的 GCR 通量预测，以研究 Metis 日冕仪性能。GCR 模型预测与 2020 年夏季 Solar Orbiter 上 EPD/HET 实验在 10 MeV–100 MeV 范围收集的观测及先前测量进行比较。估计的 70 MeV n 以上宇宙线通量亦被参数化并用于蒙特卡洛模拟，以重现 Metis 日冕仪 VL 图像中的宇宙线径迹观测。相同参数化也可用于研究其他探测器的性能。通过将 Metis VL 图像中宇宙线径迹观测与 FLUKA 宇宙线在 VL 探测器中相互作用的蒙特卡洛模拟比较，发现宇宙线触发了约 10 比例的整体图像像素样本。因此，宇宙线不显著影响 Metis VL 图像质量。还发现 Metis VL 图像中宇宙线识别的总体效率近似等于 Z2 粒子的贡献。结果，Metis 日冕仪可在整个任务期间扮演质子监测器角色，用于长期 GCR 变化监测。
引用
@article{arxiv.2104.13700,
title = {Cosmic-ray flux predictions and observations for and with Metis on board Solar Orbiter},
author = {C. Grimani and V. Andretta and P. Chioetto and V. Da Deppo and M. Fabi and S. Gissot and G. Naletto and A. Persici and C. Plainaki and M. Romoli and F. Sabbatini and D. Spadaro and M. Stangalini and D. Telloni and M. Uslenghi and E. Antonucci and A. Bemporad and G. Capobianco and G. Capuano and M. Casti and Y. De Leo and S. Fineschi and F. Frassati and F. Frassetto and P. Heinzel and G. Jerse and F. Landini and A. Liberatore and E. Magli and M. Messerotti and D. Moses and G. Nicolini and M. Pancrazzi and M. G. Pelizzo and P. Romano and C. Sasso and U. Schühle and A. Slemer and T. Straus and R. Susino and L. Teriaca and C. A. Volpicelli and J. L. Freiherr von Forstner and P. Zuppella},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.13700},
year = {2021}
}
备注
11 pages, 7 figures, accepted for publication on Astronomy & Astrophysics