NASA vil affyre klingende raketter ind i månernes skygge under solformørkelse
NASA vil opsende tre raketter med sondering under den totale solformørkelse den 8. april 2024 for at studere, hvordan Jordens øvre atmosfære påvirkes, når sollys et øjeblik dæmpes over en del af planeten.
De atmosfæriske forstyrrelser omkring Eclipse Path (APEP)-lydende raketter vil blive opsendt fra NASAs Wallops Flight Facility i Virginia for at studere forstyrrelserne i ionosfæren, der opstår, når månen formørker solen. De sonderende raketter var tidligere blevet affyret og med succes genvundet fra White Sands Test Facility i New Mexico under den ringformede solformørkelse i oktober 2023.
De er blevet renoveret med ny instrumentering og vil blive relanceret i april 2024. Missionen ledes af Aroh Barjatya, professor i teknisk fysik ved Embry-Riddle Aeronautical University i Florida, hvor han leder Space and Atmospheric Instrumentation Lab.
De sonderende raketter vil blive affyret på tre forskellige tidspunkter:45 minutter før, under og 45 minutter efter den højeste lokale formørkelse. Disse intervaller er vigtige for at indsamle data om, hvordan solens pludselige forsvinden påvirker ionosfæren, hvilket skaber forstyrrelser, der har potentiale til at forstyrre vores kommunikation.
Ionosfæren er et område af Jordens atmosfære, der er mellem 55 til 310 miles (90 til 500 kilometer) over jorden. "Det er en elektrificeret region, der reflekterer og bryder radiosignaler og også påvirker satellitkommunikation, når signalerne passerer igennem," sagde Barjatya. "Forståelse af ionosfæren og udvikling af modeller til at hjælpe os med at forudsige forstyrrelser er afgørende for at sikre, at vores stadig mere kommunikationsafhængige verden fungerer problemfrit."
Ionosfæren danner grænsen mellem Jordens lavere atmosfære – hvor vi lever og ånder – og rummets vakuum. Det består af et hav af partikler, der bliver ioniseret eller elektrisk ladet fra solens energi eller solstråling.
Når natten falder på, tynder ionosfæren ud, da tidligere ioniserede partikler slapper af og rekombinerer tilbage til neutrale partikler. Jordens terrestriske vejr og rumvejr kan dog påvirke disse partikler, hvilket gør det til et dynamisk område og svært at vide, hvordan ionosfæren vil se ud på et givet tidspunkt.
Det er ofte svært at studere kortsigtede ændringer i ionosfæren under en formørkelse med satellitter, fordi de måske ikke er på det rigtige sted eller tidspunkt til at krydse formørkelsesstien. Da den nøjagtige dato og klokkeslæt for den totale solformørkelse er kendt, kan NASA affyre målrettede raketter for at studere virkningerne af formørkelsen på det rigtige tidspunkt og i alle højder af ionosfæren.
Når formørkelsesskyggen løber gennem atmosfæren, skaber den en hurtig, lokaliseret solnedgang, der udløser storstilede atmosfæriske bølger og småskala forstyrrelser eller forstyrrelser. Disse forstyrrelser påvirker forskellige radiokommunikationsfrekvenser. Indsamling af data om disse forstyrrelser vil hjælpe videnskabsmænd med at validere og forbedre nuværende modeller, der hjælper med at forudsige potentielle forstyrrelser i vores kommunikation, især højfrekvent kommunikation.
APEP-raketterne forventes at nå en maksimal højde på 260 miles (420 kilometer). Hver raket vil måle ladet og neutral partikeltæthed og omgivende elektriske og magnetiske felter. "Hver raket vil skubbe fire sekundære instrumenter ud på størrelse med en to-liters sodavandsflaske, der også måler de samme datapunkter, så det ligner resultaterne fra femten raketter, mens de kun affyrer tre," forklarede Barjatya. Embry-Riddle byggede tre sekundære instrumenter på hver raket, og det fjerde blev bygget på Dartmouth College i New Hampshire.
Ud over raketterne vil flere hold over hele USA også tage målinger af ionosfæren med forskellige midler. Et hold studerende fra Embry-Riddle vil udsende en række højhøjdeballoner. Medforskere fra Massachusetts Institute of Technologys Haystack Observatory i Massachusetts og Air Force Research Laboratory i New Mexico vil betjene en række jordbaserede radarer, der tager målinger.
Ved hjælp af disse data forfiner et team af forskere fra Embry-Riddle og Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory eksisterende modeller. Sammen vil disse forskellige undersøgelser hjælpe med at give de puslespilsbrikker, der er nødvendige for at se det større billede af ionosfærisk dynamik.
Da de APEP-lydende raketter blev opsendt under den ringformede solformørkelse i 2023, så forskerne en kraftig reduktion i tætheden af ladede partikler, da den ringformede formørkelsesskygge passerede over atmosfæren.
"Vi så de forstyrrelser, der var i stand til at påvirke radiokommunikation i den anden og tredje raket, men ikke under den første raket, der var før den højeste lokale formørkelse," sagde Barjatya. "Vi er super spændte på at genstarte dem under den totale formørkelse for at se, om forstyrrelserne starter i samme højde, og om deres størrelse og skala forbliver den samme."
Den næste totale solformørkelse over det sammenhængende USA er først i 2044, så disse eksperimenter er en sjælden mulighed for videnskabsmænd til at indsamle afgørende data.
Leveret af NASA
Varme artikler
-
Juno-missionen til Jupiter leverer første videnskabelige resultaterEt billede af Jupiter taget af Juno-rumfartøjet. Kredit:J.E.P. Connerney et al., Videnskab (2017) NASAs Juno-mission, ledet af Southwest Research Institutes Dr. Scott Bolton, omskriver det, forske -
Billede:Jupiter-antenne, der kom ind fra kuldenKredit:ESA-G. Portør Et instrument, der er bestemt til Jupiter-kredsløb, bliver tjekket efter at have gennemført otte dages kryogen radiofrekvenstest på ESAs tekniske center ESTEC i Holland. Sub- -
De fjerneste stjerner i Mælkevejen kan blive revet fra en anden galakseI dette computergenererede billede, en rød oval markerer disken i vores Mælkevejs galakse og en rød prik viser placeringen af Skytten dværggalakse. De gule cirkler repræsenterer stjerner, der er ble -
Nye kosmiske magnetfeltstrukturer opdaget i galaksen NGC 4217Spiralgalaksen NGC 4217 har et enormt magnetfelt, der her er vist som grønne linjer. Dataene til denne visualisering blev optaget med radioteleskopet Karl G. Jansky Very Large Array (VLA) fra National
- Google lover at gøre mere for at beskytte dine stemmedata
- Billedteknik afslører stammer og defekter i vanadiumoxid
- Den globale indsats for restaurering af koralrev lanceres i Caribien
- Undersøgelse forklarer, hvorfor tusindvis af indbyggere i Detroit afviste byens træplantningsbestr…
- Bedre sikkerhed opnået med tilfældigt generering af biologiske krypteringsnøgler
- Hvorfor er Brazils vådområder opslugt af flammer?