Loftet af NASA-balloner, nye eksperimenter vil studere sol-jord-systemet

En suite af videnskabelige balloner er ved at løfte fra NASAs Columbia Scientific Balloon Facility's feltplads i Fort Sumner, Ny mexico, bærer instrumenter, der vil hjælpe videnskabsmænd med at forstå sammenhængen mellem Solen og Jorden.

Solen syder i midten af ​​vores solsystem 93 millioner miles væk, men dens indflydelse slutter ikke der. Det udånder solvinden, en kontinuerlig strøm af ladede partikler, der suser forbi Jorden og fortsætter mere end 4 milliarder miles. Pludselige udbrud i solvinden kan udløse smukke nordlys på Jorden, men kan også forstyrre radio- og GPS-signaler, true vores satellitter, og udgør en risiko for elektriske elnet på overfladen.

Blandt de seks ballonflyvninger, der skal lette mellem nu og midten af ​​juni, fire eksperimenter vil studere forskellige aspekter af Solens indflydelse. De vil fokusere på himmelstrækningen 60-300 miles (100-50 kilometer) over overfladen, hvor Jordens øvre atmosfære og rummet mødes. Ud over at skabe ny videnskab, balloneksperimenter som disse tilbyder en billig måde at teste nye instrumentteknikker på og giver værdifulde muligheder for tidlige karriereforskere til at få praktisk erfaring.

ASHI:All-Sky Heliospheric Imager

All-Sky Heliospheric Imager, eller ASHI, er en piggyback nyttelast, der vil flyve sammen med Columbia Scientific Balloon Flight (CSBF) Test Flight II tidligst den 5. maj, 2021. ASHI's flyvning vil teste instrumentets evne til at reducere vildfarent lys og observere solvinden herfra på Jorden. Omtrent på størrelse med et bilhjul og vejer omkring 33 pund (15 kg), ASHI vil sidde oven på ballonen og kigge opad for at forsøge at få et komplet billede af en halvkugle af himlen. ASHI har en fiskeøje-linse og detektor indkapslet under en korral, der i høj grad reducerer spredt lys for at fange dens vidvinkelvisning.

Denne ballontestflyvning er som forberedelse til en potentiel fremtidig flyvning ombord på en geostationær satellit. Holdet vurderer ASHI's evne til at reducere strølys fra solen, Måne, og jorden, og dets potentiale til kvantitativt at se og måle solvinden, når den passerer Jorden. ASHI ledes af Bernard Jackson, en rumforsker ved University of California, San Diego.

BALBOA:BALlon-baserede observationer for solbeskinnede Aurora

BALBOA, forkortelse for BALlon-baserede observationer for solbeskinnede Aurora, vil teste et wide-view infrarødt kamera designet til at studere nordlys i dagtimerne. Da nordlys for det meste holder sig til Jordens nord- og sydpoler, BALBOA vil afbilde luftglød, den naturlige glød af hele jordens atmosfære, på denne testflyvning.

Forskere studerer nordlys for bedre at forstå, hvordan vores planet reagerer på indkommende energi og partikler fra Solen. Auroras er for det meste blevet studeret om natten, men de forekommer også i løbet af dagen - sollys gør det bare umuligt at se dem. I særdeleshed, solbeskinnede nordlys interesserer rumforskere, fordi de forekommer på den side af Jorden, der vender mod Solen:hvor interaktionerne mellem Jorden og Solen starter.

BALBOA vil flyve som en piggyback nyttelast på CSBF Test Flight I tidligst den 29. april, sammen med BOOMS (se nedenfor). Missionen ledes af Xiaoyan Zhou, en rumforsker ved University of California, Los Angeles.

BBC:Ballonbåren Chirpsounder

BBC, forkortelse for Balloon-borne Chirpsounder, vil demonstrere ny teknologi til at studere ionosfæren. Ionosfæren er den del af den øvre atmosfære, der er elektrisk ladet af Solen. Dette hav af ladede partikler undergår konstante ændringer, krympning og hævelse som reaktion på både Jordens vejr nedefra og Solens aktivitet fra oven.

BBC vil flyve omkring 25 miles over overfladen, hvor den vil sende radiosignaler op i ionosfæren. BBC vil måle, hvordan radiosignalerne pinger af og gennem ionosfæren, før de hopper tilbage til dets detektorer. På en måde, der efterligner ekkolokalisering, BBCs målinger kan bruges til at bestemme tætheden og højden af ​​denne del af atmosfæren, hvor ændringer kan forstyrre vores kommunikationssystemer, som radio og GPS. Teknologi testet under denne ballonflyvning kunne tilpasses til fremtidig rumflyvning.

BBC vil tidligst flyve på en håndopsendt ballon den 29. april. BBC-missionen ledes af Alex Chartier, en ionosfæreforsker ved Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory i Laurel, Maryland.

BOMME:Ballonobservation af mikroburstskalaer

BUMME, eller ballonobservation af mikroburstskalaer, er designet til at observere mikroudbrud, glimt af røntgenlys, der sporadisk optræder i den polære atmosfære. Mikroudbrud udløses, når højenergielektroner, der omgiver Jorden, styrter ned i vores atmosfære og kolliderer med atmosfæriske gasser, frigivelse af lysudbrud i røntgenbølgelængder. Disse røntgenstråler bliver hurtigt reabsorberet af atmosfæren, så de kan ikke måles fra jorden. Dermed, et ballonbåret instrument er nødvendigt for at observere dem.

Mikroudbrud sker i korte varigheder - omkring 100 millisekunder - over små områder, fra nogle få miles til titusinder på de polare breddegrader, hvor nordlys dannes. Forskere har kendt til dem i mere end 60 år, men har aldrig fanget de billeder i høj opløsning, der er nødvendige for at forstå, hvad der forårsager dem. balloner, som rejser langsomt nok til at se nordlys komme og gå på samme sted, er ideelle til at lokalisere, hvornår og hvor de forekommer.

Flyvningen fra Fort Sumner vil ikke observere mikroudbrud, som forekommer på højere breddegrader; holdet tester instrumentet til en fremtidig lancering fra Sverige. BOOMS vil flyve som en piggyback nyttelast på CSBF Test Flight I tidligst den 29. april, sammen med BALBOA. BOOMS-missionen ledes af John Sample, en rumforsker ved Montana State University i Bozeman.