science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA selecteert voorstellen om de zon te bestuderen, ruimte omgeving

Heliofysica is de studie van hoe de zon de ruimte en de ruimteomgeving van planeten beïnvloedt. Krediet:NASA

NASA heeft negen voorstellen geselecteerd in het kader van haar Explorers-programma die transformationele wetenschap over de zon en de ruimteomgeving zullen teruggeven en de wetenschappelijke lacunes tussen de grotere missies van het bureau zullen opvullen; acht voor gericht wetenschappelijk onderzoek en één voor technologische ontwikkeling van instrumentatie. Een, genaamd sun Radio Interferometer Space Experiment (sunRISE), wordt beheerd door NASA's Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Californië.

De brede reikwijdte van de onderzoeken illustreert de vele vitale en gespecialiseerde onderzoeksgebieden die tegelijkertijd moeten worden verkend op het gebied van heliofysica, dat is de studie van hoe de zon de ruimte en de ruimteomgeving van planeten beïnvloedt.

"Het Explorers-programma zoekt naar innovatieve ideeën voor kleine en goedkope missies die kunnen helpen de mysteries van het heelal te ontrafelen, " zei Paul Hertz, directeur van NASA's Astrophysics Division en de selectiefunctionaris. "Deze missies voldoen absoluut aan die norm met voorstellen om mysteries over de corona van de zon op te lossen, de atmosfeer en de magnetosfeer van de aarde, en de zonnewind."

Onder de geselecteerde voorstellen, vijf Heliophysics Small Explorer-missies en twee Explorer Missions of Opportunity Small Complete Missions (SCM), Er zullen conceptstudies worden uitgevoerd die een breed scala aan onderzoeken omvatten, gericht op het aardse weer in de nabije aarde-ruimteomgeving - magnetische energie, zonnewind, verwarming en energie die vrijkomt in de zonneatmosfeer.

De voorstellen zijn geselecteerd op potentiële wetenschappelijke waarde en haalbaarheid van ontwikkelingsplannen. De missiekosten van Small Explorer zijn gemaximeerd op $ 165 miljoen per stuk, en Mission of Opportunity-kosten zijn gemaximeerd op $ 55 miljoen elk.

Elke Heliophysics Small Explorer-missie zal $ 1,25 miljoen ontvangen om een ​​missieconceptstudie van 11 maanden uit te voeren. De geselecteerde voorstellen zijn:

Mechanismen van energetische massa-ejectie - eXplorer (MEME-X)

  • MEME-X zal de universele fysieke processen van het lagere geospace-systeem in kaart brengen die de massaflux door de bovenste atmosfeer naar de ruimte regelen, waardoor mogelijk ons ​​begrip van hoe ionen de atmosfeer van de aarde verlaten, wordt getransformeerd.
  • Hoofdonderzoeker:Thomas Moore bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland

Focusing Optics X-ray Solar Imager (FOXSI)

  • FOXSI is een op zonne-energie gespecialiseerde, directe beeldvorming, Harde röntgentelescoop die heet plasma en energetische elektronen zou detecteren in en nabij energieafgifteplaatsen in de zonnecorona.
  • Hoofdonderzoeker:Steven Christe bij Goddard

Zonneverkenner met meerdere sleuven (MUSE)

  • MUSE zal gegevens leveren om meer inzicht te krijgen in de moeilijke problemen van mechanismen die verantwoordelijk zijn voor het vrijkomen van energie in de corona en de dynamiek van de zonneatmosfeer.
  • Hoofdonderzoeker:Ted Tarbell bij Lockheed Martin Inc. in Palo Alto, Californië

Tandem-herverbinding en cusp-elektrodynamica-verkenningssatellieten (TRACERS)

  • TRACERS zal een fundamentele leemte opvullen in onze kennis van de globale variabiliteit in herverbinding van de magnetopauze door een overvloedige, goed gerichte set van nieuwe en unieke in situ metingen.
  • Hoofdonderzoeker:Craig Kletzing aan de Universiteit van Iowa, in Iowa City

Polarimeter om de corona en de heliosfeer te verenigen (PUNCH)

  • PUNCH zal ons begrip vergroten van hoe coronale structuren de omringende zonnewind voeden met massa en energie, en de dynamische evolutie van tijdelijke structuren in de jonge zonnewind (nabij het bronoppervlak).
  • Hoofdonderzoeker:Craig DeForest van het Southwest Research Institute in Boulder, Colorado

Elke Mission of Opportunity SCM ontvangt $ 400, 000 om een ​​missieconceptstudie van 11 maanden uit te voeren. De geselecteerde voorstellen zijn:

sun Radio Interferometer Ruimte-experiment (sunRISE)

  • sunRISE zal bestaan ​​uit een constellatie van cubesats die werken als een radiotelescoop met synthetische apertuur om de kritieke heliofysica-problemen aan te pakken van hoe zonne-energetische deeltjes worden versneld en vrijgelaten in de interplanetaire ruimte.
  • Hoofdonderzoeker:Justin Kasper aan de Universiteit van Michigan in Ann Arbor

Atmosferische Golven Experiment (AWE)

  • AWE gaat onderzoeken hoe atmosferische zwaartekrachtgolven, inclusief die gegenereerd door het aardse weer, invloed hebben op het transport van energie en momentum van de lagere atmosfeer naar de ruimte nabij de aarde, een fundamentele vraag in de heliofysica.
  • Hoofdonderzoeker:Michael Taylor van de Utah State University Research Foundation in Logan

Er is een voorstel voor een Partner Mission of Opportunity (PMO) geselecteerd voor componenten en wetenschappelijke analyse voor drie in-situ instrumenten voor nuttige lading aan boord van de Turbulence Heating ObserveR (THOR)-missie - een van de vier voorgestelde missies die momenteel worden overwogen door ESA (European Space Agency). Na de definitieve selectie van ESA, pas als THOR wordt geselecteerd, wordt begonnen met de implementatie van het PMO.

De gekozen PMO is:

Amerikaanse bijdragen aan de THOR-missie (THOR-US)

  • THOR-US zal componenten en wetenschappelijke analyse leveren voor een onderzoek naar hoe plasma wordt verwarmd en versneld door de dissipatie van turbulente fluctuaties door kinetische processen. De conceptstudie voor THOR-US werd uitgevoerd voorafgaand aan de selectie voor NASA's Explorer-programma, dus het team is gepositioneerd om naar de gedetailleerde ontwerpfase te gaan als de gastmissie wordt geselecteerd.
  • Hoofdonderzoeker:Harald Kucharek aan de Universiteit van New Hampshire in Durham

One Mission of Opportunity SCM ontving een zeer gunstige beoordeling voor wetenschappelijke en wetenschappelijke implementatie, maar werd geacht meer technologische ontwikkeling van het innovatieve optische ontwerp van het instrument te vereisen voordat een implementatieconcept nader werd overwogen. Aan dit voorstel wordt financiering aangeboden voor een vervolgonderzoek naar technologieontwikkeling. De SCM die is gekozen voor een technologieontwikkelingsonderzoek is:

COronal Spectrographic Imager in het extreme ultraviolet (COSIE)

  • COSIE zou een ontbrekende schakel bieden tussen de fysica van de lage corona en die van de heliosfeer met een uniek en innovatief instrument gebaseerd op het International Space Station.
  • Hoofdonderzoeker:Leon Golub van het Smithsonian Institution/Smithsonian Astrophysical Observatory in Cambridge, Massachusetts

Het Explorers-programma is het oudste doorlopende NASA-programma dat is ontworpen om frequente, goedkope toegang tot de ruimte met behulp van door de hoofdonderzoeker geleide ruimtewetenschappelijke onderzoeken die relevant zijn voor de astrofysica- en heliofysica-programma's van het bureau. Sinds de lancering van Explorer 1 in 1958, die de stralingsgordels van de aarde ontdekte, het Explorers-programma heeft meer dan 90 missies gelanceerd, inclusief de Uhuru en Cosmic Background Explorer (COBE) missies die hebben geleid tot Nobelprijzen voor hun onderzoekers.