science >> Wetenschap >  >> Astronomie

Eclipse om licht te werpen op het weer in de ruimte en op aarde

UMass Lowell-faculteits- en studentonderzoekers zullen op 21 augustus door het land waaien langs het spoor van de totale zonsverduistering die over de Amerikaanse lucht zal razen. Het onderzoek heeft tot doel beelden te maken van ruimteweer tijdens het evenement met als doel de weersvoorspelling op aarde te ondersteunen en draadloze communicatie te verbeteren. Deze samengestelde afbeelding illustreert wat hemelwachters van Oregon tot South Carolina kunnen zien tijdens de zonne-gebeurtenis. Krediet:Edwin Aguirre - Joson Images

Wanneer maandag een totale zonsverduistering door de Amerikaanse lucht raast, 21 aug. UMass Lowell-faculteit en studenten zullen in het hele land worden gestationeerd, het uitvoeren van onderzoek dat zal worden gebruikt om het weer beter te voorspellen en GPS te verbeteren, satelliet- en kortegolfradiocommunicatie.

Bekend als zowel de "All-American Eclipse" en "Great American Eclipse, " het evenement zal de eerste keer zijn in bijna 100 jaar dat een volledige zonsverduistering zichtbaar zal zijn van kust tot kust. Naar schatting 12,2 miljoen mensen leven langs het "pad van totaliteit" van de eclips vanuit Salem, Erts., naar Charleston, SC, waar kijkers de maan tot 2 minuten en 40 seconden volledig voor de zon zullen zien blokkeren. In Nieuw-Engeland, hemelwachters zullen een gedeeltelijke zonsverduistering zien, met ongeveer 60 procent van de zon aan het zicht onttrokken.

De astronomische gebeurtenis is naar verwachting de meest bekeken en gefotografeerde totale zonsverduistering in de geschiedenis.

UMass Lowell-faculteit en student-onderzoekers met het Lowell Center for Space Science and Technology (LoCSST) van de universiteit zullen tijdens de zonsverduistering experimenten uitvoeren die het ruimteweer zullen onderzoeken, werk dat tot doel heeft de weersvoorspelling op aarde te verbeteren en GPS te verbeteren, satelliet en andere draadloze communicatie.

Onder leiding van UMass Lowell-onderzoekswetenschapper Susanna Finn, het team zal beeldvormende instrumenten gebruiken die zijn gebouwd bij UMass Lowell om eerder gegevens te verzamelen, tijdens en na het evenement op locaties in de VS langs het spoor van de totale zonsverduistering. Het doel van het onderzoek, gefinancierd door de National Science Foundation, is om verstoringen in de ruimte op te vangen die bekend staan ​​als zwaartekrachtgolven, die zal worden gecreëerd als de schaduw van de maan over de zon gaat. de apparaten, elk met een lengte van ongeveer een meter en een gewicht van ongeveer 50 pond, staan ​​bekend als High Throughput Multi-Slit Imaging Spectrographs, (HiT&MIS).

Krediet:Alfonso Velasquez

"Deze instrumenten kunnen zeer zwakke emissies hoog in de atmosfeer waarnemen, altijd zo'n 100 tot 300 kilometer boven het aardoppervlak, dag en nacht, " zei UMass Lowell Physics Prof. Chakrabarti, directeur van het ruimtecentrum. "Het verdwijnen en weer verschijnen van de zon in zo'n korte periode creëert golven die lijken op die welke zich vormen aan de boeg van een schip terwijl het door water beweegt. We hopen dit fenomeen te zien en te karakteriseren, aangezien slecht ruimteweer zoals dit de GPS-navigatie kan beïnvloeden, kortegolf radio, satellietcommunicatie en nog veel meer."

Ruimtewetenschappers hebben verschillende theorieën over de hoogte waarop de golven zich vormen en hoe ze reizen, volgens Finn, een inwoner van Somerville. Beelden die door de spectrografen zijn vastgelegd, hopen deze vragen te beantwoorden. De instrumenten zijn ontworpen om licht te observeren dat van verschillende hoogten in de ruimte komt, waardoor de onderzoekers de golven kunnen identificeren en zien waar ze heen gaan.

"Een beter begrip van zwaartekrachtgolven kan helpen om weersvoorspellingsmodellen te verbeteren, vooral bij windvoorspellingen. Terwijl de golven naar de bovenste atmosfeer en de ionosfeer reizen, hier zouden we ook de effecten van de golven op radiocommunicatie kunnen zien, als gevolg van geïnduceerde onregelmatigheden, " ze zei.

De onderzoekers zullen voor de eclips in twee groepen worden verdeeld. Door de apparaten op verschillende locaties in te zetten, de onderzoekers maximaliseren hun kansen om data te verzamelen op een cloudvrije locatie.

in Jackson, Wyo., Chakrabarti en UMass Lowell Physics Prof. Timothy Cook uit Newton zullen een van de HiT&MIS-instrumenten bedienen. Meer dan duizend mijl naar het oosten, UMass Lowell-studenten Saurav Aryal en George Geddes, beide onderzoeksassistenten werken aan hun Ph.D. in de natuurkunde, zal een tweede HiT&MIS-spectrograaf bedienen als de zonsverduistering over Carbondale gaat, Ziek.

Krediet:Alfonso Velasquez

Carbondale, gelegen in het zuiden van Illinois ten oosten van St. Louis, is de goede plek voor het bekijken van eclipsen, omdat het de dichtstbijzijnde stad is waar de totale zonsverduistering het langst zal duren, volgens de onderzoekers. Geddes en Aryal, beide van Lowell, zijn verheugd dat ze op zo'n belangrijke locatie zullen worden gestationeerd en zullen bijdragen aan het UMass Lowell-onderzoeksproject.

"Het is nogal wat om aan iets op deze schaal deel te nemen. Carbondale is de plek om naartoe te gaan, ' zei Geddes.

Andere UMass Lowell-onderzoekers zullen de totale zonsverduistering vanaf andere locaties bekijken. Natuurkunde Prof. Paul Song of Andover, zal het evenement in Salem bekijken, Erts., terwijl prof. Silas Laycock, directeur van het astronomisch observatorium van UMass Lowell, zal kijken hoe het evenement zich ontvouwt vanuit Sun Valley, Idaho. Laycock, een inwoner van Newburyport, zal de ervaring gebruiken om de "Astronomy Roadshow" te informeren die hij naar K-12-scholen brengt om jonge mensen te inspireren om het universum te bestuderen en een loopbaan in STEM-gebieden (wetenschap, technologie, techniek en wiskunde). Daten, Laycock heeft het programma gepresenteerd op scholen in Massachusetts, Maine en Haïti.

UMass Lowell-student Thomas Heywosz, een wiskunde-majoor van Charlton die de outreach-coördinator van de "Astronomy Roadshow" is, zal de zonsverduistering vanaf de campus observeren, waar het 63 procent zichtbaar zal zijn, door een 10-inch telescoop met een zonnefilter.

"De afbeeldingen en media die tijdens de zonsverduistering zijn verzameld, zullen aan scholen worden getoond om wetenschappelijke concepten te illustreren waar de meeste studenten over leren en om interesse in het veld te wekken, " zei Heywosz, die werkt aan het curriculum van de roadshow via UMass Lowell's UTEACH-programma voor studenten die ernaar streven leraar te worden in STEM-vakken.

Finn zal in de buurt van Mitchell zijn, Erts., waar de totale zonsverduistering zichtbaar zal zijn. Ze is van plan om het te bekijken door een zonsverduisteringsbril die speciaal is ontworpen om het gezichtsvermogen van de drager te beschermen. Ze waarschuwt dat om iemands visie te beschermen, niemand die naar de zonsverduistering kijkt - of die nu geheel of gedeeltelijk is - zou rechtstreeks naar de zon moeten kijken. In plaats daarvan, ze moeten een speciale bril of een camera gebruiken, telescoop of verrekijker voorzien van een geschikt zonnefilter.