NASA pasirenka misijas Saulei tirti. Ką jie tikisi ten rasti?

Kokios misijos bus pradėtos?

Kiekvienai iš šių „vidutinės klasės“ studijų bus skirta 1,25 mln

devynių mėnesių misijos koncepcijos studija.Tyrimo laikotarpio pabaigoje NASA atrinks iki dviejų pasiūlymų paleisti. Kiekviena potenciali misija turi atskirą paleidimo galimybę ir laiką.

„Mes nuolat ieškome misijų, kuriose būtų naudojamanaujausios technologijos ir naujoviški požiūriai, peržengiantys mokslo ribas “, - sakė Thomas Zurbuchenas, NASA Mokslo misijų biuro Vašingtone administratoriaus padėjėjas. "Kiekvienas iš šių pasiūlymų suteikia galimybę stebėti tai, ko dar niekada nematėme, arba suteikti beprecedentę įžvalgą apie pagrindines tyrimų sritis, kad galėtume toliau tyrinėti visatą, kurioje gyvename".

NASA tyrinėja heliofizikos programąmilžiniška sujungta energijos, dalelių ir magnetinių laukų sistema, užpildanti tarpplanetinę erdvę, sistema nuolat kinta priklausomai nuo Saulės nutekėjimo ir jo sąveikos su Žemę supančia erdve ir atmosfera.

Kas yra heliofizika ir ką studijuoja NASA?

Saulės ir jos sąveikos su Žeme ir Saulės sistema tyrimas yra vadinamas heliofizika.

Tam būtina atsižvelgti į saulę,heliosfera ir planetinė aplinka kaip vienos sujungtos sistemos elementai - sistema, kurioje yra dinamiški kosminiai orai ir kuri vystosi reaguodama į saulės, planetų ir tarpžvaigždines sąlygas.

NASA Heliofizikos skyriaus vaidmuo yra atsakyti į šiuos klausimus apie šios sistemos elgesį.

  • Kas verčia saulę keisti?
  • Kaip reaguoja Žemė ir heliosfera?
  • Koks poveikis žmonijai?

„Ar tai būtų mūsų žvaigždės fizikos studijos, ar studijosAurora Borealis arba stebėdama magnetinių laukų judėjimą kosmose, heliofizikinė bendruomenė yra įsipareigojusi ištirti mus supančią kosmoso sistemą iš įvairių perspektyvų “, - pabrėžė Nicky Fox, heliofizikos direktorius. NASA mokslo misijų direktorato skyrius. "Mes kruopščiai atrenkame misijas, kad užtikrintume idealiai įrengtus jutiklius visoje Saulės sistemoje. Kiekvienas iš jų siūlo pagrindinę perspektyvą suprasti erdvę, kurioje vis dažniau keliauja žmogaus technologijos ir žmonės.

Žemės magnetinis laukas veikia kaip apsauginis skydasaplink planetą, atstumdamas ir sulaikydamas įkrautas Saulės daleles. Tačiau virš Pietų Amerikos ir Pietų Atlanto vandenyno neįprastai silpna lauko vieta, vadinama Pietų Atlanto anomalija arba SAA, leidžia šioms dalelėms nugrimzti arčiau paviršiaus nei įprastai. SAS šiuo metu neturi jokio matomo poveikio kasdieniam paviršiaus gyvenimui. Tačiau naujausi stebėjimai ir prognozės rodo, kad regionas plečiasi į vakarus ir toliau silpsta. Pietų Atlanto anomalija taip pat domina NASA Žemės mokslininkus, kurie stebi magnetinės jėgos pokyčius tiek dėl to, kaip tokie pokyčiai veikia Žemės atmosferą, tiek dėl to, kad giliai vyksta Žemės magnetiniai laukai. Žemės rutulio viduje

Kaip buvo atrinktos naujos misijos?

Kiekvienas iš naujų pasiūlymų yra skirtaspridėti naują galvosūkio dalį, kad suprastumėte didesnę sistemą: kai kurie žiūri į Saulę, kiti stebi arčiau Žemės.

Pasiūlymai buvo atrinkti atsižvelgiant į potencialąplėtros planų mokslinė vertė ir įgyvendinamumas. Skrydžiui pasirinkto tyrimo kaina bus apribota iki 250 milijonų JAV dolerių ir finansuojama iš NASA Heliophysics Explorers programos.

Konceptualioms studijoms buvo atrinkti šie pasiūlymai:

Saulės ir žemės magnetosferos atsako stebėtojas (STORM)

STORM (saulės ir žemės stebėtojas, skirtasMagnetosferos atsakas pateiks pirmąjį pasaulinį didžiulės kosminės oro sistemos vaizdą, kuriame nuolatinis dalelių srautas iš Saulės – saulės vėjas – sąveikauja su Žemės magnetinio lauko sistema – magnetosfera. Naudodama stebėjimo prietaisų derinį, leidžiantį nuotoliniu būdu stebėti Žemės magnetinius laukus ir in situ stebėti saulės vėją bei tarpplanetinį magnetinį lauką, STORM stebės kelią, kuriuo energija teka į arti Žemės esančią erdvę ir į ją. Spręsdamas kai kuriuos aktualiausius magnetosferos mokslo klausimus, šis išsamus duomenų rinkinys suteiks visos sistemos vaizdą apie įvykius magnetosferoje, kad būtų galima stebėti, kaip vienas regionas daro įtaką kitam, padedantis išsiaiškinti, kaip kosminiai oro reiškiniai cirkuliuoja aplink mūsų planetą. STORM vadovauja Davidas Seebeckas iš NASA Goddardo kosminių skrydžių centro Greenbelte.

„HelioSwarm“: turbulencijos pobūdis kosminėje plazmoje

„HelioSwarm“ stebės saulės vėjąplatus mastelių spektras, skirtas apibrėžti pagrindinius kosmoso fizikos procesus, kurie energiją iš didelio masto judesio nukreipia į mažesnes dalelių judėjimo skales erdvę užpildančioje plazmoje - procesas, kaitinantis tokią plazmą. Naudodamas devynių „SmallSat“ erdvėlaivių būrį, „HelioSwarm“ surinks daugiataškius matavimus ir galės nustatyti trijų matmenų mechanizmus, kurie valdo fizinius procesus, svarbius norint suprasti mūsų aplinką erdvėje. „HelioSwarm“ vadovauja Harlanas Spence'as iš Naujojo Hampšyro universiteto Durhame.

Kelių lizdų „Solar Explorer“ (MUSE)

MUSE (kelių plyšių saulės tyrinėtojas) busteikti aukšto dažnio stebėjimus apie mechanizmus, kurie kontroliuoja daugelį Saulės atmosferoje – vainikinėje – vykstančių procesų ir įvykių, įskaitant tai, kas sukelia saulės išsiveržimus, pvz., Saulės blyksnius, ir tai, kas įkaitina vainiką iki daug aukštesnės nei Saulės temperatūros. MUSE naudos pažangius vaizdų spektroskopijos metodus, kad stebėtų radialinį judėjimą ir kaitinimą 10 kartų didesne skiriamąja geba ir 100 kartų greičiau, o tai yra pagrindinė galimybė tirti reiškinius, skatinančius šildymo ir išsiveržimo procesus, vykstančius trumpesniu laiko mastu nei anksčiau, naudojant ankstesnius spektrografus. Tokie duomenys leis pažangius skaitmeninius Saulės modeliavimus ir padės išspręsti ilgalaikius klausimus apie vainikinį kaitinimą ir kosminių oro įvykių, galinčių nukreipti milžiniškus saulės dalelių ir energijos pliūpsnius į Žemę, priežastis.

„Aurora CubeSwarm“ (ARCS) rekonstrukcija

ARCS (Auroral Reconstruction„CubeSwarm“ ištirs procesus, kurie prisideda prie auroros atsiradimo retai ištirtais masteliais: tarpiniu mastu tarp mažesnių vietinių įvykių, vedančių tiesiai į matomas auroras, ir didesnės pasaulinės erdvės oro sistemos dinamikos, einančios per jonosferą ir termosferą. Pridedant svarbios informacijos, padedančios suprasti fiziką mūsų atmosferos ir kosmoso sąsajoje, šie stebėjimai suteiks informacijos apie visą Žemę supančią magnetosferos sistemą. Misijoje bus naudojamas naujoviškas paskirstytas jutiklių masyvas, dislokuojantis 32 CubeSats ir 32 antžemines observatorijas. Instrumentų ir erdvinio pasiskirstymo derinys sudarytų išsamų vaizdą apie auroralinės sistemos varomąsias jėgas ir atsaką į magnetosferą ir iš jos.

„Solaris“: Saulės polių paslapčių atskleidimas

„Solaris“ spręs esmines problemasSaulės ir žvaigždžių fizika, į kurią atsakyti galima tik atsižvelgiant į Saulės polius. „Solaris“ stebės tris Saulės pasisukimus virš kiekvieno jos poliaus, kad gautų šviesos, magnetinių laukų ir judėjimo paviršiuje, fotosferoje, stebėjimus. Kosmoso tyrinėtojai niekada nerinko Saulės ašigalių vaizdų, nors ESA / NASA „Solar Orbiter“ pirmiausia pateiks įstrižus vaizdus 2025 m. Norint suprasti pasaulinę visos Saulės dinamiką, įskaitant tai, kaip magnetiniai laukai vystosi ir keliauja per žvaigždę, o tai lemia didelio Saulės aktyvumo ir išsiveržimų periodus, maždaug kas 11 metų reikia geriau žinoti iš poliaus matomus fizinius procesus. „Solaris“ vadovauja Donaldas Hassleris iš Pietvakarių tyrimų instituto Boulderyje, Kolorade.

Taip pat skaitykite

Andromedos aureolė artėja prie mūsų galaktikos. Mes jums sakome, kodėl tai svarbu

Mokslininkai išsiaiškino, kas nutinka juodajai skylei absorbavus žvaigždę

Vaikų koronaviruso simptomai. Į ką turėtum atkreipti dėmesį?