太阳动力学天文台日震和磁成像仪的观测量处理
太阳与恒星天体物理
2016-08-17 v1
摘要
NASA 的太阳动力学天文台（SDO）于 2010 年 2 月 11 日发射，搭载 3 台仪器，其中包括日震和磁成像仪（HMI）。自 2010 年 5 月 1 日开始正常运行以来，HMI 几乎连续地观测了太阳的整个可见圆盘。HMI 使用两台 4096 x 4096 相机以固定节奏采集偏振滤线图序列，由此计算出光球观测量的角秒分辨率图谱：视线（LoS）速度和磁场、连续谱强度、谱线宽度、谱线深度，以及 6 个波长处的 Stokes 偏振参数 I、Q、U、V。在斯坦福大学 SDO 联合科学运行中心（JSOC）实施的两条处理流水线从定标后的 Level-1 滤线图计算观测量。一条流水线每 45s 生成一次 LoS 量，另一条主要用于矢量磁场，以 720s 节奏计算平均值。对静态和随时间变化的 CCD 特性、坏像素、图像对准与畸变、偏振不规则性、滤光元件不确定性与非均匀性，以及太阳-航天器速度进行了改正。本报告解释了影响所得物理量的问题，描述了仪器定标定期更新的影响，并展示了对实际 HMI 观测的计算优化方式。在 SDO 主要任务期的 5 年间，常规定标序列被用于定期改进和更新仪器定标并监测仪器变化。该仪器在数据质量和连续性方面远超原始规格。本文所述程序仍有显著的改进空间。最显著的剩余系统误差与航天器轨道速度有关。
引用
@article{arxiv.1606.02368,
title = {Observables Processing for the Helioseismic and Magnetic Imager Instrument on the Solar Dynamics Observatory},
author = {Sebastien Couvidat and Jesper Schou and J. Todd Hoeksema and Rick S. Bogart and Rock I. Bush and Tom L. Duvall and Yang Liu and Aimee A. Norton and Philip H. Scherrer},
journal= {arXiv preprint arXiv:1606.02368},
year = {2016}
}
备注
Accepted for publication in Solar Physics