PMI: Der “Photospheric Magnetic field Imager” für ESA’s Vigil Mission
Der Photospheric Magnetic Field Imager (PMI) ist ein kompakter und leichter Vektormagnetograph, der für Deep Space Weltraummissionen konzipiert wurde.
Das Instrument basiert in hohem Maße auf dem Solar Orbiter PHI Instrument. PMI wurde als eines der Schlüsselinstrumente für die ESA Mission Vigil vorgeschlagen und ausgewählt.
Die Vigil Mission
Vigil ist eine operationelle Mission, die Teil des ESA Space Safety Programms ist und sich mit der Beobachtung des Weltraumwetters befasst. Durch die Positionierung am Lagrange-Punkt L5 in ähnlicher Entfernung von der Sonne wie von der Erde, wird Vigil einen konstanten Strom von Beobachtungsdaten der Sonne liefern und so die Vorwarnzeit für potentiell gefährliche Weltraumwetterereignisse erheblich verlängern können.
Die einzigartige Position, der kontinuierliche Datenstrom (24/7, nominale Kadenz: 30 Minuten) zusammen mit der zusätzlichen Telemetrie für wissenschaftliche Datenprodukte machen die Mission für beide Sonnenabteilungen des MPS interessant. Gemeinsame Beobachtungen mit Magnetographen auf der Erde, bzw. am L1 Punkt, werden die Abdeckung der Sonne erheblich erweitern. Dies wird auch dazu beitragen, die 180°-Mehrdeutigkeit zu lösen, welche der Bestimmung der transversalen Komponente des Magnetfelds über den Zeeman-Effekt innewohnt. Sie wird das SNR für die Helioseismologie erhöhen und die Messung der erdabgewandten Seite der Sonne durch helioseismische Holographie verbessern.
Das PMI Instrument
Ähnlich wie das Solar Orbiter PHI Instrument wird PMI Vektorkarten des photosphärischen Magnetfeldes liefern. In Übereinstimmung mit dem operationellen Charakter der Vigil-Mission liegt einer der Entwicklungsschwerpunkte auf einer zuverlässigen, quasi Echtzeit, On-Board Datenverarbeitungspipeline.
Das Instrument nimmt Rohdatensätze auf, die ca. 380 Einzelbilder mit einer Kadenz von bis zu 1 bis 2 Minuten umfassen. Um innerhalb der, für die Weltraummission zur Verfügung stehenden, begrenzten Telemetrie zu bleiben, werden die physikalischen Größen (Datenprodukte) an Bord abgeleitet, wobei eine Gesamtdatenkompression von etwa einem Faktor 30 erreicht wird.
