science >> Wetenschap >  >> Astronomie

NASA-raketmissie die ontsnappende radiogolven bestudeert

Een door Terriër verbeterde Malemute klinkende raket. Krediet:NASA Wallops

Een NASA-raketmissie, lancering 26 mei 2021, zal radiogolven bestuderen die ontsnappen door de ionosfeer van de aarde en een impact hebben op de omgeving rond GPS en geosynchrone satellieten, zoals die voor weermonitoring en communicatie.

Lancering vanuit NASA's Wallops Flight Facility, een door Terriër verbeterde Malemute suborbitaal klinkende raket zal de Vlf trans-Ionosferische Propagation Experiment Rocket dragen, of VIPER. De missie is gepland om 21:15 uur, Woensdag, 26 mei. Het startvenster is 21:15 uur. tot middernacht EDT en de back-updagen zijn 27-28 mei. De lancering is mogelijk zichtbaar in het midden van de Atlantische Oceaan.

VIPER bestudeert zeer laagfrequente radio, of VLF, golven die worden geproduceerd door zowel natuurlijke (bijvoorbeeld bliksem) als kunstmatige middelen. Overdag worden deze golven opgevangen of geabsorbeerd door de ionosfeer van de aarde. 's Nachts, echter, sommige van de golven ontsnappen door de ionosfeer en versnellen elektronen in de Van Allen-stralingsgordel.

" 's Nachts, de onderste lagen van de ionosfeer zijn veel minder dicht, en meer van de VLF kan doorlekken, zich voortplanten langs de magnetische veldlijnen van de aarde, en uiteindelijk in wisselwerking komen met de hoogenergetische elektronen gevangen in de Van Allen Stralingsgordels, " zei Dr. John Bonnell, hoofdonderzoeker van het project van de Universiteit van Californië, Berkeley.

NASA's Van Allen-sondes vinden door mensen gemaakte bellen die de aarde omhullen. Krediet:NASA

"Die gordels van intense energetische elektronenfluxen bestrijken een reeks afstanden van de aarde, vanaf 14, 300 mijl hoogte (~ 4,4 aardstralen) tot 23, 500 mijl hoogte (~ 7 aardstralen). GPS-satellieten draaien in een baan rond de 4,4 aardstralen, en geosynchrone satellieten op ongeveer 6,6 aardstralen. Dus, satellieten in die banen worden vaak opgeslokt door de Van Allen-stralingsgordels en moeten de effecten tolereren die energetische deeltjes hebben op elektronica en materialen, ' zei Bonnel.

Naast de in-situ metingen gedaan door VIPER terwijl het door het interessegebied vliegt, de missie zal ook gebruik maken van tal van grondsystemen, inclusief die in Maine, Noord Carolina, Georgië, Colorado en Virginia.

Door nauwkeurige metingen te doen van de VLF elektromagnetische velden en de eigenschappen van de ionosfeer eronder, Bij, en boven de absorptie- en reflectielagen in de ionosfeer, VIPER biedt een nieuwe dataset voor vergelijking met bestaande numerieke modellen van de velden en de ionosfeer, evenals waarnemingen in het verleden van de ontsnappende VLF-straling op grotere hoogte en op de grond.

Deze grafiek toont hoogteprofielen van VLF-absorptie, evenredig met de lokale plasmadichtheid maal de elektronenneutrale botsingsfrequentie. De blauwe profielen tonen de nachtelijke omstandigheden die relevant zijn voor VIPER, en de rode profielen tonen de dagomstandigheden. Krediet:Universiteit van Colorado Boulder/Robert Marshall

"Het was verrassend om te ontdekken dat, hoewel er veel grond- en orbitale waarnemingen van de VLF-absorptie / reflecties / transmissie waren gedaan, er zijn geen metingen geweest in de regio waar alle actie plaatsvindt. Hoewel we goede modellen hebben van wat we in dergelijke regio's kunnen verwachten, werkelijke metingen zijn de sleutel om de details van die modellen vast te stellen, en om de instrumenten te ontwikkelen die nodig zijn om meer uitdagende regio's te verkennen, ' zei Bonnel.

De tweetraps door Terrier-verbeterde Malemute-raket zal de VIPER-lading naar een hoogte van ongeveer 94 mijl vervoeren voordat hij afdaalt en landt in de Atlantische Oceaan. De lading wordt niet teruggevonden.