NASA wybiera dwie kluczowe misje heliofizyczne do dalszego rozwoju
NASA wybrała jedną koncepcję małej misji badawczej, która zostanie rozwinięta do etapu projektu lotu, oraz drugą, która zostanie poddana dalszemu opracowaniu koncepcyjnemu.
Rada ds. zarządzania nauką dyrekcji misji naukowych NASA wybrała projekt CINEMA (Cross-scale Investigation of Earth’s Magnetotail and Aurora) do przejścia do fazy B rozwoju, która obejmuje planowanie i projektowanie lotu oraz operacji misji. Głównym badaczem koncepcji misji CINEMA jest Robyn Millan z Dartmouth College w Hanover w stanie New Hampshire.
Proponowana misja CINEMA ma na celu pogłębienie naszej wiedzy na temat przepływu energii plazmy do magnetosfery Ziemi. Ten wysoce dynamiczny przepływ konwekcyjny jest nieprzewidywalny – czasami stabilny, a czasami gwałtowny – powodując zjawiska takie jak szybkie strumienie plazmy, globalne systemy prądu elektrycznego i spektakularne zjawiska zorzy polarnej.
– Misja CINEMA pomoże nam zbadać konwekcję magnetyczną w magnetosferze Ziemi – kluczowy element układanki pozwalający zrozumieć, dlaczego niektóre zjawiska pogodowe w przestrzeni kosmicznej mają tak duży wpływ, powodując na przykład wspaniałe zorze polarne i oddziałując na infrastrukturę naziemną i kosmiczną, podczas gdy inne wydają się tracić na znaczeniu – powiedział Joe Westlake, dyrektor Wydziału Heliofizyki w siedzibie głównej NASA w Waszyngtonie.
Według niego wykorzystanie wielu pomiarów wielopunktowych w celu poprawy prognoz dotyczących wpływu tych zjawisk na ludzi i technologie w całym Układzie Słonecznym jest kluczową strategią dla przyszłości badań heliofizycznych.
Konstelacja dziewięciu małych satelitów misji CINEMA będzie badać tajemnicę konwekcji za pomocą kombinacji instrumentów – detektora cząstek energetycznych, obrazowania zorzy polarnej i magnetometru – zainstalowanych na każdym statku kosmicznym na polarnej niskiej orbicie okołoziemskiej. Łącząc cząstki energetyczne obserwowane na tej orbicie z jednoczesnymi obrazami zorzy polarnej i lokalnymi pomiarami pola magnetycznego, CINEMA ma na celu powiązanie aktywności energetycznej w wielkoskalowej strukturze magnetycznej Ziemi z widocznymi oznakami, takimi jak zorza polarna, które obserwujemy w jonosferze.
Misja otrzymała około 28 milionów dolarów na przejście do fazy B. Całkowity koszt misji, nie licząc startu, nie przekroczy 182,8 miliona dolarów. Faza B potrwa 10 miesięcy, a jeśli misja zostanie wybrana, jej start nastąpi nie wcześniej niż w 2030 roku.
NASA wybrała również proponowaną misję CMEx (Chromospheric Magnetism Explorer) do rozszerzonego badania fazy A. Ta rozszerzona faza ma na celu ocenę i udoskonalenie projektu misji pod kątem potencjalnych przyszłych rozważań. Głównym badaczem w ramach studium koncepcyjnego misji CMEx jest Holly Gilbert z Narodowego Centrum Badań Atmosferycznych w Boulder w stanie Kolorado. Koszt rozszerzonej fazy A, która potrwa 12 miesięcy, wynosi 2 miliony dolarów.
Koncepcja CMEx to proponowana misja z wykorzystaniem jednego statku kosmicznego, który będzie wyposażony w sprawdzone oprzyrządowanie spektropolarimetryczne UV, które zostało przetestowane podczas lotu rakiety suborbitalnej CLASP (Chromospheric Layer Spectropolarimeter) NASA. Wykorzystując ten sprawdzony sprzęt, CMEx będzie w stanie diagnozować niższe warstwy chromosfery Słońca, aby zrozumieć pochodzenie erupcji słonecznych i określić źródła magnetyczne wiatru słonecznego.
Proponowane misje zakończyły roczne wstępne badania koncepcyjne w odpowiedzi na ogłoszenie możliwości udziału w programie Heliophysics Explorers Program Small-class Explorer (SMEX) 2022.
– Przestrzeń kosmiczna staje się coraz ważniejsza i odgrywa rolę w niemal wszystkim, co robimy. e koncepcje misji, jeśli zostaną zrealizowane, poprawią naszą zdolność do przewidywania zdarzeń słonecznych, które mogą zaszkodzić satelitom, z których korzystamy na co dzień, oraz zmniejszą zagrożenie dla astronautów przebywających w pobliżu Ziemi, na Księżycu lub Marsie – powiedział Asal Naseri, pełniący obowiązki zastępcy dyrektora lotów ds. heliofizyki w siedzibie głównej NASA.
Źródło: NASA
Czytaj też: Atmosfera pod lupą naukowców. Polski wkład w naukę o klimacie
Grafika tytułowa: AK / Unsplash
