Den mest avancerede rumvejrradar i verden, der skal bygges i Arktis

Den mest avancerede rumvejrradar i verden skal bygges i Arktis af et internationalt partnerskab, herunder Storbritannien, takket være nye investeringer, i området £4 til £6m fra NERC.

EISCAT_3D-radaren vil give britiske forskere et banebrydende værktøj til at undersøge den øvre atmosfære og det nære Jord-rum, hjælpe dem med at forstå virkningerne af rumvejrstorme på teknologi, samfund og miljø.

Den britiske regering har placeret rumvejr på National Risk Register, i erkendelse af den potentielle skade, det kan gøre på satellitter, kommunikations- og elnet. Solstorme driver rumvejr, men en af ​​de største udfordringer inden for rumvejrvidenskab er at forbedre vores forståelse af, hvordan Jordens magnetfelt og atmosfære reagerer på dette. EISCAT_3D vil give videnskabsmænd midlerne til at forstå disse forbindelser.

Det koster i alt £63 mio. anlægget vil blive fordelt på tre steder i det nordlige Skandinavien - i Skibotn, Norge, nær Kiruna i Sverige, og nær Kaaresuvanto i Finland. Projektet starter i september 2017 med forberedelse af stedet i sommeren 2018. Radaren forventes at være i drift i 2021.

En nøglefunktion ved radaren vil være at måle et helt 3D-volumen af ​​den øvre atmosfære i hidtil usete detaljer. Dette er nødvendigt for at forstå, hvordan energiske partikler og elektriske strømme fra rummet påvirker både den øvre og den nedre atmosfære. Forskere vil være i stand til at tage målinger på tværs af skalaer fra hundrede af meter til hundrede af kilometer, leverer exceptionelle detaljer og enorme mængder af data, og åbning af omfanget af forskning, der kan udføres.

Den nordlige halvkugle er allerede vært for flere EISCAT-radarer, beliggende i den såkaldte nordlysovale - hvor man kan se nordlys eller nordlys. De tager målinger i et område af Jordens øvre atmosfære kaldet ionosfæren - fra omkring 70 til 1000 km højde. De prøver elektronkoncentrationen og temperaturen, og iontemperaturen og -hastigheden i et område af højder langs radarstråleretningen. Men de nuværende EISCAT-radarer giver en enkelt blyantstråle, så forskere kan kun se på én lille del af himlen på et givet tidspunkt.

Dr Andrew Kavanagh, UK EISCAT Science Support, baseret på British Antarctic Survey, sagde:

"Den nye EISCAT_3D radar vil måle ionosfæren i mange forskellige retninger samtidigt. Det vil være som at have hundredvis af retter, der alle arbejder sammen, kigger i forskellige retninger. Det betyder, at vi nemt kan se ændringer i ionosfæren og ikke gå glip af vigtige data:Når vores målinger ændres, vil vi være i stand til at sige, om noget lige var dukket op eller falmet, eller om noget bevægede sig gennem strålerne. Dette er virkelig vigtigt, da det giver os information om, hvordan rumvejreffekter udvikler sig."

Stedet i Skibotn, Norge vil have et sender- og modtagerarray, mens de to andre steder vil have modtagerarrays. Disse vil generere stråler, der vil "se ind i" den transmitterede stråle og give forskere mange skæringshøjder.

NERC's administrerende direktør, Professor Duncan Wingham, sagde:

"EISCAT_3D vil give os et 3D-billede af interaktioner mellem rumvejr og vores øvre atmosfære med en detalje, vi ikke har set før, giver os svar på spørgsmål, forskere har om rumvejrets indvirkning på den øvre atmosfære. Vi har brug for disse oplysninger for at reducere de risici, rumvejr udgør på vores kommunikationssystemer, satellitter og elnet, som vi alle er afhængige af."

EISCAT direktør, Dr. Craig Heinselman, sagde:

"Vi er meget glade for at begynde konstruktionen af ​​det nye EISCAT_3D radarsystem. Bygger på over tre og et halvt årtiers videnskabelige observationer med de gamle EISCAT-radarer, denne nye multi-site phased-array radar vil give vores internationale brugersamfund mulighed for at undersøge vigtige spørgsmål om fysikken i det nær-jordiske rummiljø. Radaren vil foretage målinger mindst ti gange hurtigere og med ti gange finere opløsning end nuværende systemer. Det vil også give fundamentalt forskellige målinger, som er unikke i den videnskabelige verden ved at bruge, i første omgang, fuldt fleksible modtage arrays på to adskilte lokationer i Norden i samspil med kerne sende/modtage array. Disse systemer vil lade os undersøge fænomener som nordlys i tre dimensioner og, sammen med en række andre målinger, vil give os mulighed for at afdække de grundlæggende virkninger af fænomener som rumvejr. EISCAT_3D bruger moderne analoge og digitale teknologier, der muliggør fleksibilitet nu og en vej frem til implementering af nye ideer, der opstår fra fremtidige opdagelser. Det repræsenterer virkelig en platform for den næste generation af rumforskere at bygge videre på."