На этой визуализации инструмент LEXI показан на борту миссии Blue Ghost Mission 1 компании Firefly Aerospace, которая доставит на Луну 10 грузов коммерческой лунной полезной нагрузки (CLPS). Информация от:: Firefly Aerospace.
Рентгеновский аппарат НАСА направляется на Луну в рамках кампании НАСА «Артемида», где он сделает первые глобальные изображения магнитного поля, защищающего Землю от солнечной радиации.
Прибор Lunar Environment Heliogenic X-ray Imager, или LEXI, является одним из 10 полезных грузов на борту следующей лунной доставки в рамках инициативы НАСА CLPS (Commercial Lunar Payload Services), запуск которой запланирован из Космического центра агентства Кеннеди во Флориде не ранее середины Январь, с посадочным модулем Blue Ghost компании Firefly Aerospace. Этот инструмент поможет НАСА понять, как наша родная планета реагирует на космическую погоду, условия в космосе, создаваемые Солнцем.
Как только пыль после приземления на Луну рассеется, LEXI включится, разогреется и направит свое внимание обратно на Землю. В течение шести дней он будет собирать изображения рентгеновских лучей, исходящих от краев огромной магнитосферы нашей планеты. Это всеобъемлющее представление могло бы проиллюстрировать, как эта защитная граница реагирует на космическую погоду и другие космические силы, а также как она может открываться, пропуская потоки заряженных солнечных частиц, создавая полярные сияния и потенциально разрушая инфраструктуру.
«Мы пытаемся получить общую картину космической среды Земли», — сказал Брайан Уолш, космический физик из Бостонского университета и главный исследователь LEXI. «Многие аспекты физики могут быть эзотерическими или трудными для понимания без многолетней специальной подготовки, но это будет наука, которую вы сможете увидеть».
То, что LEXI увидит, — это рентгеновские лучи низкой энергии, которые образуются, когда поток частиц Солнца, называемый солнечным ветром, врезается в магнитное поле Земли. Это происходит на краю магнитосферы, называемом магнитопаузой. Недавно исследователям удалось обнаружить эти рентгеновские лучи в совокупности наблюдений с других спутников и инструментов. Однако с точки зрения Луны вся магнитопауза окажется в поле зрения LEXI.
Команда на Земле будет работать круглосуточно, чтобы отслеживать, как магнитосфера расширяется, сжимается и меняет форму в ответ на силу солнечного ветра.
«Мы ожидаем, что впервые увидим, как магнитосфера выдыхает и вдыхает», — сказал Хёнджу Коннор, астрофизик из Центра космических полетов имени Годдарда НАСА в Гринбелте, штат Мэриленд, и руководитель НАСА по LEXI. «Когда солнечный ветер очень силен, магнитосфера сжимается и отталкивается назад к Земле, а затем расширяется, когда солнечный ветер ослабевает».
Инструмент LEXI также будет готов улавливать магнитное пересоединение, то есть когда силовые линии магнитосферы сливаются с линиями солнечного ветра и высвобождают энергетические частицы, которые падают на полюса Земли. Это может помочь исследователям ответить на давние вопросы об этих событиях, в том числе о том, происходят ли они в нескольких местах одновременно, происходят ли они постоянно или всплесками и т. д.
Эти солнечные частицы, попадающие в атмосферу Земли, могут вызывать яркие полярные сияния, но они также могут повредить спутники, вращающиеся вокруг планеты, или помешать работе энергосистем на Земле.
«Мы хотим понять, как ведет себя природа», — сказал Коннор, — «и, поняв это, мы сможем помочь защитить нашу инфраструктуру в космосе».
Доставка CLPS не будет первым полетом LEXI в космос. Команда Годдарда, в которую входил Уолш, создала прибор (тогда он назывался STORM) для тестирования технологии обнаружения низкоэнергетических рентгеновских лучей в широком поле зрения. В 2012 году STORM запустился в космос на зондирующей ракете, собрал рентгеновские снимки, а затем упал обратно на Землю.
Откройте для себя новейшие достижения науки, технологий и космоса благодаря более чем 100 000 подписчиков, которые ежедневно получают информацию от Phys.org. Подпишитесь на нашу бесплатную рассылку и получайте обновления о прорывах, инновациях и важных исследованиях — ежедневно или еженедельно.
В итоге он оказался в витрине Годдарда, где простоял десять лет. Когда НАСА выступило с призывом к проектам CLPS, которые можно было бы реализовать быстро и с ограниченным бюджетом, Уолш подумал об этом инструменте и о потенциале того, что он может видеть с поверхности Луны.
«Мы бы разбили стекло – не буквально – но убрали бы его, восстановили и отремонтировали, и это позволило бы нам оглянуться назад и увидеть глобальную картину, которой у нас никогда раньше не было», – сказал он. Были заменены некоторые старые оптика и другие компоненты, но в целом прибор был в хорошем состоянии и теперь снова готов к полету. «Из этого мы можем получить много действительно богатых научных знаний».
В рамках модели CLPS НАСА инвестирует в услуги коммерческой доставки на Луну, чтобы обеспечить рост отрасли и поддержать долгосрочные исследования Луны. Являясь основным заказчиком поставок CLPS, НАСА стремится стать одним из многих заказчиков будущих полетов. НАСА Годдард — ведущий научный сотрудник LEXI. Центр космических полетов имени Маршалла НАСА в Хантсвилле, штат Алабама, управляет разработкой семи из десяти полезных нагрузок CLPS, установленных на лунном корабле Firefly Blue Ghost, включая LEXI.
Информация от: Центром космических полетов имени Годдарда НАСА.
