NASAs kunstige aurora ble designet for å fortelle byrået mer om ekte.AV AVERY THOMPSONPUBLISERT: 9. APRIL 2019 12:34 ESTLAGRE ARTIKKEL

Himmel, Aurora, Lys, Natt, Atmosfære, Plass, Elektrisk blå, Midnatt, Mørke, Horisont,

NASA Wallops

I løpet av helgen fikk innbyggere i Nord-Norge se aurora borealis i himmelen over hjemmet. Men dette var ikke standard nordlys de ofte ser. I stedet var helgens aurora skapt kunstig av NASA-raketter.

Sounding Rocket Mission vil spore Auroral Winds

Jessica Evans

Offiser for samfunnssaker

Miles Hatfield

8. APRIL 2019

ARTIKKEL

Redaktørens notat 8. april 2019: Auroral Zone Upwelling Rocket Experiment eller AZURE-oppdraget ble gjennomført 5. april fra Andøya Space Center i Norge. Den første Black Brant XI-klingende raketten ble lansert klokka 06:14. EDT og fløy til en høyde av 200 mil, etterfulgt av lanseringen av den andre Black Brant XI klokka 06:16. EDT flyr til en høyde av 202 miles. Den første vurderingen fra feltet viste at rakettene ble lansert til en god vitenskapelig hendelse og bakkebaserte bilder / data av damputgivelsene ble oppnådd fra minst to lokasjoner. Foreløpige rapporter oppgir at forskeren for oppdraget var veldig fornøyd med resultatene.

Redaktørens notat, 21. mars 2019: 23. mars 2019 vil lanseringsvinduet for AZURE-oppdraget gjenåpne etter at flere forsøk i mars 2018 ble skrubbet på grunn av vær. Det nye lanseringsvinduet strekker seg til 10. april 2019. Den opprinnelige historien om AZURE, utgitt 1. mars 2018, vises nedenfor.

Fra bakken kan dansen til nordlyset, eller aurora borealis, se fredelig ut. Men de skimrende arkene med fargede lys er et produkt av voldelige kollisjoner mellom jordas atmosfære og partikler fra solen.

Aurora sett fra Talkeetna, Alaska, 3. november 2015.

Kreditt: Copyright Dora Miller

De vakre lysene er bare det synlige produktet av disse kollisjonene — den kinetiske og termiske energien som frigjøres, usynlig for det blotte øye, er ikke mindre viktig. Å forstå bidraget som aurora gir til den totale mengden energi som kommer inn og forlater jordas geospace-system — referert til som auroral tvang — er et av hovedmålene for NASA-finansiert Auroral Zone Upwelling Rocket Experiment, eller AZURE. Jo mer vi lærer om auroras, jo mer forstår vi om de grunnleggende prosessene som driver nær jordrommet — en region som i økende grad er en del av det menneskelige domenet, hjem ikke bare til astronauter, men også kommunikasjons- og GPS-signaler som kan påvirke oss på bakken daglig.

AZURE er den første av åtte klingende rakettoppdrag som ble lansert i løpet av de neste to årene som del av et internasjonalt samarbeid av forskere kjent som The Grand Challenge Initiative – Cusp. Disse oppdragene vil starte fra Andøya og Svalbard rakettområder i Norge for å studere prosessene som oppstår i jordas polare cusp — der planetens magnetfeltlinjer bøyer seg ned i atmosfæren og la partikler fra verdensrommet blande seg med de av jordisk opprinnelse — og nærliggende auroral oval, som AZURE vil fokusere på.

AZURE vil studere strømmen av partikler i ionosfæren, det elektrisk ladede laget av atmosfæren som fungerer som jordas grensesnitt til rommet, med fokus spesielt på E- og F-regionene. E-regionen — såkalt av tidlige radiopionerer som oppdaget regionen var elektrisk ladet, og slik kunne gjenspeile radiobølger — ligger mellom 56 og 93 mil over jordoverflaten. F-regionen ligger rett over den, mellom 93 og 310 mils høyde.

E- og F-regionene inneholder frie elektroner som er blitt kastet ut fra atomene ved den energigivende inngangen til solstrålene, en prosess som kalles fotoionisering. Etter nattfall, uten solens energigivende tilførsel for å holde dem adskilt, rekombinerer elektronene med de positivt ladede ionene de etterlot seg, og senker regionene ‘ total elektrontetthet. Den daglige syklusen for ionisering og rekombinasjon gjør E- og F-regionene spesielt turbulente og sammensatte.

AZURE vil fokusere spesielt på å måle de vertikale vindene i disse regionene, som skaper en svulstig partikkel suppe som omfordeler energi, fart og kjemiske bestanddeler i atmosfæren.

Eksisterende vindmålinger fra bakkebaserte instrumenter viser bevis på betydelig struktur i skalaer mellom 6 miles og 60 miles bred i både de ladede partikkeldriftene og de nøytrale vindene. Men så langt har de vitenskapelige målingene av vind på stedet vært begrenset til et lite sett med høyder —, og allerede disse målingene stemmer ikke overens med det vi ville ha spådd.

For bedre å forstå kreftene som spiller, vil AZURE-teamet i begynnelsen av mars lansere to klingende raketter nær samtidig fra Andøya Space Center i Norge. Venter på å starte til forholdene er helt riktige, vil rakettene fly opp i verdensrommet, foreta målinger av atmosfærisk tetthet og temperatur med instrumenter på rakettene og distribuere synlige sporstoffer, trimetylaluminium (TMA) og en barium / strontiumblanding, som ioniserer når den utsettes for sollys.

Disse blandingene skaper fargerike skyer som lar forskere spore strømmen av henholdsvis nøytrale og ladede partikler. Sporerne vil bli løslatt i høyder 71 til 155 miles høye og utgjør ingen fare for beboere i regionen.

NASA Wallops personelltest AZURE nyttelast

Personell fra NASAs Wallops Flight Facility i Virginia gjennomfører nyttelastprøver for AZURE-oppdraget ved Andøya Space Center i Norge.

Kreditt: NASAs Wallops Flight Facility

Ved å spore bevegelsen til disse fargerike skyene via bakkebasert fotografering og triangulere deres øyeblikk-for-øyeblikk-stilling i tre dimensjoner, AZURE vil gi verdifulle data om den vertikale og horisontale strømmen av partikler i to viktige regioner i ionosfæren over en rekke forskjellige høyder.

Slike målinger er kritiske hvis vi virkelig skal forstå effekten av den mystiske, men likevel vakre auroraen. Resultatene vil være nøkkelen til en bedre forståelse av effektene av auroral tvang på atmosfæren, inkludert hvordan og hvor den aurorale energien blir avsatt.

Relatert:

Av Miles Hatfield
NASAs Goddard Space Flight Center, Greenbelt, Md.

NASAs AZURE-oppdrag søker å forstå mer om hvordan auroras beveger seg i vår atmosfære. Som en del av dette forskningsprosjektet bestemte forskere seg for å lage sine egne auroras for å spore.

NASA lanserte to klingende raketter fredag kveld fra Andøya Space Center i Norge som skulle lage kunstige auroras. Disse aurorene ble tatt til fange av en håndfull mennesker i området, og gutt er de noe å se på:

Vis hele innlegget på X

Selv om aurorasene har eksistert for alltid, sliter forskere fortsatt med å forstå mye om dem. For eksempel er vi ikke sikre på nøyaktig hva forholdet er mellom auroras og jordas magnetfelt, og vi trenger alle slags nye eksperimenter å avdekke disse aurora-hemmelighetene.