Які місії будуть запущені?
Кожне із цих досліджень «середнього класу» отримає $1,25 млн на проведення
«Ми постійно шукаємо місії, в яких використовуютьсяновітні технології та новаторські підходи, щоб розсунути межі науки », - заявив Томас Зурбухен, помічник адміністратора Управління наукових місій НАСА у Вашингтоні. «Кожне з цих пропозицій дає можливість спостерігати те, що ми ніколи раніше не бачили, або надати безпрецедентне розуміння ключових областей досліджень, і все це для подальшого вивчення Всесвіту, в якій ми живемо».
Програма НАСА по геліофізики досліджуєгігантську взаємопов'язану систему енергії, частинок і магнітних полів, що заповнює міжпланетний простір, систему, яка постійно змінюється в залежності від закінчення Сонця і його взаємодії з простором і атмосферою навколо Землі.
Що таке Геліофізика і що вивчає НАСА?
Вивчення Сонця і його взаємодії з Землею і Сонячною системою називається геліофізики.
Для цього необхідно розглядати сонце,гелиосферу і планетну середовище як елементи єдиної взаємозалежної системи - системи, яка містить динамічну космічну погоду і яка розвивається у відповідь на сонячні, планетарні і міжзоряні умови.
Роль відділу геліофізики НАСА полягає в тому, щоб відповісти на наступні питання про поведінку цієї системи.
- Що змушує сонце змінюватись?
- Як реагують Земля та геліосфера?
- Який вплив на людство?
«Будь то вивчення фізики нашої зірки, вивченняполярного сяйва або спостереження за рухом магнітних полів в космосі, геліофізичного співтовариство прагне досліджувати космічну систему навколо нас з різних точок зору, - підкреслив Нікі Фокс, директор відділу геліофізики. Підрозділ в Управлінні наукових місій НАСА. - Ми ретельно вибираємо місії, щоб забезпечити ідеально розміщені датчики по всій Сонячній системі, кожна з яких пропонує ключову перспективу для розуміння простору, в якому все частіше подорожують людські технології і люди ».
Магнітне поле Землі діє як захисний щитнавколо планети, відштовхуючи і затримуючи заряджені частинки від Сонця. Але над Південною Америкою та південною частиною Атлантичного океану незвично слабке місце в поле, зване Південно-Атлантичної аномалією, або SAA, дозволяє цим частинкам опускатися ближче до поверхні, ніж зазвичай. В даний час SAA не робить видимого впливу на повсякденне життя на поверхні. Однак недавні спостереження і прогнози показують, що регіон розширюється на захід і продовжує слабшати. Південно-Атлантична аномалія також становить інтерес для вчених НАСА, що займаються Землею, які відстежують зміни в магнітної силі там, як з-за того, як такі зміни впливають на атмосферу Землі, так і в якості індикатора того, що відбувається з магнітними полями Землі глибоко всередині земної кулі
Як проходив відбір нових місій?
Кожне з нових пропозицій направлено на те,щоб додати новий шматочок головоломки до розуміння більшої системи: деякі з допомогою погляду на Сонце, деякі з допомогою спостережень ближче до Землі.
Пропозиції були відібрані на основі потенційноїнаукової цінності та здійсненності планів розвитку. Вартість дослідження зрештою обраного для польоту буде обмежена $250 млн і фінансується програмою НАСА Heliophysics Explorers.
Для концептуальних досліджень було обрано такі пропозиції:
Сонячно-земної спостерігач відгуку магнітосфери (STORM)
STORM (Solar-Terrestrial Observer for theResponse of the Magnetosphere) надасть перше в історії глобальне зображення великої системи космічної погоди, в якій постійний потік частинок від Сонця - сонячний вітер - взаємодіє з системою магнітного поля Землі, магнітосферою. Використовуючи комбінацію інструментів спостереження, які дозволяють як віддалений перегляд магнітних полів Землі, так і моніторинг сонячного вітру та міжпланетного магнітного поля на місці, STORM відстежуватиме шлях, яким енергія тече в навколоземний простір і в ньому. Вирішуючи деякі з найбільш актуальних питань у науці про магнітосферу, цей всеосяжний набір даних забезпечить загальносистемний огляд подій у магнітосфері, щоб спостерігати, як один регіон впливає на інший, допомагаючи розплутати те, як явища космічної погоди циркулюють навколо нашої планети. STORM очолює Девід Сібек із Центру космічних польотів імені Годдарда НАСА у Грінбелті.
HelioSwarm: природа турбулентності в космічній плазмі
HelioSwarm буде спостерігати за сонячним вітром вширокому діапазоні масштабів, щоб визначити фундаментальні процеси космічної фізики, які призводять енергію від великомасштабного руху до каскадному переходу вниз до більш дрібним масштабам руху частинок в плазмі, що заповнює простір, процес, який призводить до нагрівання такої плазми. Використовуючи рій з дев'яти космічних апаратів SmallSat, HelioSwarm буде збирати багатоточкові вимірювання і зможе виявити тривимірні механізми, які управляють фізичними процесами, що мають вирішальне значення для розуміння нашого оточення в космосі. HelioSwarm очолює Харлан Спенс з Університету Нью-Гемпшира в Даремі.
Многощелевой Solar Explorer (MUSE)
MUSE (Multi-slit Solar Explorer) будезабезпечувати високочастотні спостереження механізмів, що керують безліччю процесів і подій в атмосфері Сонця - корони - включаючи те, що викликає сонячні виверження, такі як сонячні спалахи, а також те, що нагріває корону до температур набагато перевищують температуру Сонця. MUSE буде використовувати проривні методи спектроскопії зображень для спостереження радіального руху та нагріву з роздільною здатністю в 10 разів перевищує поточне і в 100 разів швидше, що є ключовою можливістю при вивченні явищ, що керують процесами нагріву та виверження, які відбуваються в більш коротких часових масштабах, ніж могли бути у попередніх спектрографів. Такі дані дозволять провести розширене чисельне моделювання Сонця та допоможуть розкрити давні питання про нагрівання корони та причини космічних погодних явищ, які можуть надіслати гігантські сплески сонячних частинок та енергії до Землі.
Реконструкція полярних сяйв CubeSwarm (ARCS)
ARCS (Auroral ReconstructionCubeSwarm) досліджуватиме процеси, які сприяють виникненню полярних сяйв у масштабах, які рідко вивчалися: у проміжному масштабі між меншими локальними явищами, що ведуть безпосередньо до видимого сяйва, і більшою глобальною динамікою системи космічної погоди, що проходить через іоносферу. Додаючи важливу інформацію для розуміння фізики на кордоні між нашою атмосферою та космосом, ці спостереження дадуть уявлення про всю магнітосферну систему, що оточує Землю. Місія буде використовувати інноваційний розподілений набір датчиків, розгорнувши 32 CubeSat та 32 наземні обсерваторії. Комбінація інструментів та просторового розподілу дозволила б отримати вичерпну картину рушійних сил та реакції авроральної системи на магнітосферу та назад.
Солярис: розкриття таємниць полюсів Сонця
Солярис буде вирішувати фундаментальні питанняфізики Сонця і зірок, на які можна відповісти тільки з урахуванням полюсів Сонця. Солярис буде спостерігати три обертання Сонця над кожним його полюсом, щоб отримати спостереження світла, магнітних полів і руху на поверхні, фотосфері. Космічні дослідники ніколи не збирали зображення полюсів Сонця, хоча орбітальний апарат ESA / NASA Solar Orbiter вперше надасть види під косим кутом в 2025 році. Краще знання фізичних процесів, видимих з полюса, необхідно для розуміння глобальної динаміки всього Сонця, включаючи те, як магнітні поля розвиваються і переміщаються по всій зірці, що призводить до періодів великий сонячної активності і вивержень приблизно кожні 11 років. Solaris очолює Дональд Хасслер з Південно-Західного дослідницького інституту в Боулдері, штат Колорадо.
Читати також
Ореол Андромеди наближається до нашої галактики. Розповідаємо, чому це важливо
Вчені з'ясували, що відбувається з чорною дірою після поглинання зірки
Симптоми коронавируса у дітей. На що варто звернути увагу?