透過 NASA,一項由大學設計的小型太空船正為研究宇宙中以近光速傳播的粒子——中微子——鋪平道路。名為 SNAPPY(太陽中微子天文粒子物理立方衛星)的太空船,於太平洋標準時間週日凌晨 12 點,搭乘 SpaceX Falcon 9 火箭,從加州范登堡太空軍基地 4 號東區發射綜合設施發射升空,並由 Exolaunch 發射整合器部署。
SNAPPY 計畫將在低地球極軌道測試一個太陽中微子探測器原型。這個重約半磅的原型探測器由四個晶體組成,並被包裹在一個由環氧樹脂填充鎢粉的屏蔽塊中,其密度與鋼材相匹配。探測器和用於供電及讀取的專用電子設備堆疊,都安裝在 Kongsberg NanoAvionics 的立方衛星平台上。
SNAPPY 的構想源於對 NASA 帕克太陽神 probe 任務的興趣。當該探測器準備成為首艘飛越太陽日冕層的太空船時,威奇塔州立大學數學、統計學和物理學教授 Nick Solomey 受到啟發,因為他知道該太空船將經過一個太陽中微子通量(粒子通過特定區域的速率)比到達地球的強度高近 1,000 倍的區域。
Solomey 教授的職業生涯專注於基本粒子物理學,他表示:「地球上所有的生命——過去、現在和未來——都依賴於太陽。我們必須盡我們最大的能力去理解這個能量球,因為正是它讓地球上的生命成為可能。」
中微子被認為是宇宙中第二豐富的基本粒子,它們有助於我們更好地理解宇宙的結構、質量的起源以及太陽核心本身。在地球上,中微子探測器必須深埋於地下,以隔離其極其微弱的信號。利用 SNAPPY 的學習成果,未來的任務或許有一天能將探測器放置在更接近太陽的地方,讓科學家能夠以一種全新的方式觀測和研究太陽中微子。
在這樣的任務成為可能之前,研究人員必須了解中微子探測器在太空中的表現,而 SNAPPY 的設計正是為了採取關鍵的第一步。這包括證明它能在軌道上可靠運行,並消除其他活動產生的信號,例如可能模仿太空真實中微子相互作用的能量相互作用。這些測量將有助於科學家確定未來放置在更接近太陽的大型探測器是否可行。
透過 NASA 創新先進概念計畫(隸屬於太空技術任務理事會),SNAPPY 在 2018 年獲得了第一階段獎助,2019 年獲得了第二階段獎助,2021 年獲得了第三階段獎助,從早期研究到飛行演示,逐步成熟了該計畫。
位於阿拉巴馬州亨茨維爾的 NASA 馬歇爾太空飛行中心設計並製造了 SNAPPY 探測器的專用電子讀取卡,而威奇塔州立大學的研究生則編寫了載荷電腦程式以與電子設備互動。
迄今為止,已有 36 名研究生和大學生有機會參與 SNAPPY 計畫。這項成就反映了 NASA 和學術界專家的奉獻精神,包括 NASA 馬歇爾太空飛行中心、南加州的 NASA噴射推進實驗室、明尼蘇達大學、密西根大學和南達科他州立大學。




