Миссия НАСА Ezie (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) будет использовать три кубика для картирования Auroral Electrojets Earth — интенсивные электрические токи, которые текут высоко над полярными областями Земли, когда Auroras светятся в небе. Поскольку трио вращается на земле, каждый спутник будет использовать четыре блюда, указанные под разными углами, чтобы измерить магнитные поля, созданные электроджетами. Кредит: НАСА / Джонс Хопкинс Апл / Стив Гриббен
Высоко над полюсами Земли, интенсивные электрические токи, называемые электрическими, протекают через верхнюю атмосферу, когда ауроры светятся в небе. Эти авроральные электрокетры проталкивают около миллиона усилителей электрического заряда вокруг полюсов каждую секунду. Они могут создать некоторые из крупнейших магнитных нарушений на местах, и быстрые изменения в токах могут привести к таким эффектам, как перебои в электроэнергии. В марте НАСА планирует запустить свою миссию Ezie (Electrojet Zeeman Imaging Explorer), чтобы узнать больше об этих мощных токах, в надежде в конечном итоге смягчить последствия такой космической погоды для людей на Земле.
Результаты Ezie помогут НАСА лучше понять динамику соединения с землей, и поможет улучшить прогнозы опасной космической погоды, которая может нанести ущерб астронавтам, мешать спутникам и спусковые отключения электроэнергии.
Миссия Ezie включает в себя три кубика, каждый из которых около ручного чемодана. Эти маленькие спутники будут летать в форме жемчуга на строке, следуя друг за другом, когда они вращаются на землю от полюса к полюсу примерно на 350 миль (550 километров) над головой. Космический корабль будет смотреть вниз в направлении электрокеттов, которые протекают около 60 миль (100 километров) над землей в электрифицированном слое атмосферы Земли, называемой ионосфере.
Во время каждой орбиты каждый космический корабль Ezie будет отображать электроджеты, чтобы раскрыть их структуру и эволюцию. Космический корабль будет летать по той же области 2-10 минут друг от друга, показывая, как меняются электроджеты.
В предыдущих наземных экспериментах и космических кораблях наблюдались ауроральные электроджеты, которые являются небольшой частью обширной электрической цепи, которая простирается на 100 000 миль (160 000 километров) от земли до космоса. Но в течение десятилетий ученые обсуждали, как выглядит общая система и как она развивается. Команда миссии ожидает, что Эзи решит эту дискуссию.
«То, что делает Эзи, уникально», — сказал Ларри Кепко, ученый Эзи миссия в центре космических полетов в Годдарде НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд. «Эзи — первая миссия, посвященная исключительно изучению электрокеттов, и это делает это с совершенно новой техникой измерения».
Этот метод включает в себя просмотр микроволновой эмиссии из молекул кислорода примерно в 10 милях (16 километрах) ниже электроксетов. Обычно молекулы кислорода испускают микроволн на частоте 118 Гигагерц. Тем не менее, электрокеты создают магнитное поле, которое может разделить на линию 118 Gigahertz Emission в процессе, называемом расщеплением Zeeman. Чем сильнее магнитное поле, тем дальше от линии разделена линия.
Каждый из трех космических кораблей Ezie будет нести инструмент, называемый микроволновой электробейной магнитограммой для наблюдения за эффектом Zeeman и измерения прочности и направления магнитных полей Electjets. Построенный Лабораторией реактивного движения НАСА (JPL) в Южной Калифорнии, каждый из этих инструментов будет использовать четыре антенны, направленные под разными углами для обследования магнитных полей вдоль четырех разных треков, когда Ezie Orbits.
Первоначально была разработана технология, используемая в микроволновых магнитограммах, была первоначально разработана для изучения атмосферных и погодных систем Земли. Инженеры в JPL уменьшили размер радиосвязи, чтобы они могли поместиться на небольших спутниках, включая миссии NASA Tempest-D и Cuberrt, и улучшили компоненты, которые разделяют свет на определенные длины волны.
Электройцы протекают через область, которую трудно изучать напрямую, так как он слишком высок, чтобы научные воздушные шары достигли, но слишком низкие для заполнения спутников.
«Использование техники Zeeman для удаленной карты магнитных полей, вызванных током Лаборатория (APL) в Лорере, штат Мэриленд.
Откройте для себя последние в науке, технологии и пространстве с более чем 100 000 подписчиков, которые полагаются на Phys.org для Daily Insights. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получите обновления о прорывах, инновациях и исследованиях, которые имеют значение — ежедневно или еженедельно.
Миссия также включает в себя гражданских ученых для улучшения своих исследований, распределяя десятки наборов магнитометров Эзи-Маг для студентов в США и добровольцев по всему миру, чтобы сравнить наблюдения Эзи с наблюдениями от Земли.
«Ученые Эзи будут собирать данные магнитного поля сверху, и студенты будут собирать данные магнитного поля с земли»,-сказал Нелли Мосави-Хойер, менеджер проекта Ezie в APL.
Космический корабль Ezie запустится на борту ракету SpaceX Falcon 9 от базы Space Force Vandenberg в Калифорнии в рамках миссии Rideshare Transporter-13 с SpaceX через SpaceX Integrator Maverick Space Systems.
Миссия будет запущена во время того, что известно как солнечный максимум-фаза во время 11-летнего солнечного цикла, когда активность солнца станет сильнее и чаще. Это преимущество для науки Эзи.
«Лучше запустить во время Solar Max», — сказал Кепко. «Электройцы реагируют непосредственно на солнечную активность».
Миссия Ezie также будет работать вместе с другими миссиями Heliophysics NASA, включая Punch (Polarimeter для объединения короны и гелиосферы), запускающегося в конце февраля, чтобы изучить, как материал во внешней атмосфере солнца становится солнечным ветром.
По словам YEE, миссия Ezie's Cubesat не только позволяет ученым решать убедительные вопросы, на которые они не смогли ответить на протяжении десятилетий, но также демонстрирует, что большая наука может быть достигнута затрат.
«Мы используем новые возможности кубиков», — добавил Кепко. «Это миссия, которая не могла летать десять лет назад. Она толкает конверт того, что возможно, все на небольшом спутнике. Это интересно подумать о том, что мы обнаружим».
Информация от: центром космического полета в Годдарде НАСА
