NASA vælter raketopsendelse den 7. maj for at udforske energitransport i rummet

En mission for at udforske energitransport i rummet ved hjælp af en NASA suborbital sonderende raket er planlagt til at blive udført om aftenen den 7. maj fra NASAs Wallops Flight Facility i Virginia.

Lancering for missionen er planlagt til 19:58. EDT med et 40-minutters startvindue, Fredag, 7. maj, 2021, på en NASA Black Brant XII-klingende raket. Backup-lanceringsdage løber til og med den 16. maj. Opsendelsen kan være synlig i store dele af det østlige USA og Bermuda.

Missionen, kaldet energi- og momentumtransporteksperimentet i KiNETic-skala, eller KiNet-X, er designet til at studere et meget grundlæggende problem i rumplasmaer, nemlig hvordan transporteres energi og momentum mellem forskellige områder af rummet, der er magnetisk forbundet?

For eksempel, nordlys. Auroras dannes, når partikler i Jordens rumnære miljø interagerer med atmosfæren.

"Elektronerne i Jordens rummiljø og i solvinden har relativt lave energier. Alligevel genereres auroraen af ​​elektroner med meget høj energi. Hvad er energiiseringsmekanismen?" sagde Peter Delamere, KiNET-X hovedefterforsker fra University of Alaska—Fairbanks.

Et andet eksempel på energi- og momentumtransport er Io-Jupiter-interaktionen.

Io er det mest vulkansk aktive objekt i solsystemet og har en spinkel atmosfære. Samspillet mellem Ios atmosfære og Jupiters rummiljø fører til en Io-induceret nordlysplet i Jupiters atmosfære.

"Vi kender den strøm, der genereres af Ios interaktion, og vi kender nordlydens kraft fra stedet, men hvordan transporteres energi og momentum langs den forbindende magnetfeltlinje?" sagde Delamere.

KiNET-X er som en mini-Io. To bariumdampskyer, der udsendes fra rakettens nyttelast, vil generere en magnetisk feltforstyrrelse, og elektroner vil sandsynligvis blive aktiveret.

"Dette er et meget simpelt eksperiment med kendte inputparametre, der vil give os mulighed for at kvantificere strømmen af ​​energi til elektronerne. Det er muligt, at KiNET-X nyttelasten vil generere nordlysemissioner i meget lille skala, men det er et ukendt aspekt af dette eksperiment. In-situ instrumenter vil, imidlertid, måle de spændingsførende elektroner direkte, " han sagde.

Ud over, specialiserede kameraer i Bermuda og på et fly vil blive brugt til at observere interaktionerne.

KiNet-X-eksperimentet består af en enkelt raketopsendelse med syv adskillelige nyttelaster. Diagnostisk instrumentering udføres på hovednyttelasten og fire små subnyttelaster, mens bariumdampskyerne frigives fra yderligere to større underlaster. Dette giver mulighed for et flerpunktsbillede af de forstyrrelser, der skabes af bariumdampefrigivelserne. De fire små underlaster, kaldet "Bobs, "hver på størrelse med en to-liters sodavandsflaske, foretage målinger af det rummiljø, som den bariumdamp-inducerede forstyrrelse bevæger sig igennem.

Bariumdampen, som ikke er skadeligt for miljøet eller folkesundheden, forventes ikke at danne meget synlige farverige skyer, der er fælles for tidligere missioner fra Wallops ved hjælp af dampsporere.

Dampen vil blive frigivet omkring ni minutter og 30 sekunder til omkring 10 minutter efter opsendelse i omkring 217-249 miles højde over Atlanterhavet og 540-560 miles downrange fra Wallops og lige nord for Bermuda.

Efter eksponering for sollys ioniseres dampskyerne hurtigt og antager en violet farve. Umiddelbart efter frigivelse af dampen, de sfæriske skyer er en blanding af grøn og violet, men den fase varer kun omkring 30 sekunder, når den uioniserede komponent af skyen er diffunderet væk.

Den ioniserede del af skyen bliver bundet til de magnetiske feltlinjer og diffunderer parallelt med feltlinjerne, men ikke vinkelret på den. I de midtatlantiske breddegrader, feltlinjerne hælder ca. 45 grader i forhold til vandret, så de violette skyer strækker sig ud i en skrå orientering og ligner mere korte stier end en sky. Fordi bevægelsen af ​​den neutrale del af skyerne ikke er begrænset af de magnetiske feltlinjer, de spreder sig hurtigere og bliver for tynde til at se med det blotte øje meget hurtigere end den ioniserede komponent.

Generelt, det menneskelige øje kan ikke se violette farver særlig godt i mørke. KiNET-X-skyerne vil derfor være sværere for den tilfældige observatør at se end nogle af de tidligere dampmissioner.