Ракета летит над Норвегией в ходе эксперимента, проводимого учеными в атмосфере

В среду утром ракета НАСА взлетела высоко со стартовой площадки в Норвегии, пытаясь понять, почему на обращенной к Солнцу стороне Земли существует плотный, устойчивый участок верхних слоев атмосферы.

Эксперимент в области каспа, или C-REX-2, проводится космическим физиком Марком Конди из Института геофизики Фэрбенкса Университета Аляски и финансируется НАСА. Четырехступенчатая ракета была запущена из Космического центра Андоа на крайнем северном побережье Норвегии.

«Мы ждали более двух лет, чтобы запустить эту полезную нагрузку на куспид, и условия космической погоды, которые мы испытали сегодня, были идеальными», — сказал Конде. «Первоначальные оценки показывают, что все аспекты ракеты, ее полезной нагрузки и вспомогательных обсерваторий работали, как предполагалось. Мы не осмеливались надеяться на такое идеальное соответствие условий, тем более, что не в первый день окна запуска».

Что озадачило ученых: область с наиболее интенсивной овальной формой. Атмосфера На высоте около 250 миль он не должен существовать без соответствующих изменений ветра, температуры или движения ионов, поддерживающих избыточную массу. Более чем десятилетние исследования не обнаружили ни одного из этих изменений.

«На самом деле есть только две возможности», — сказал Конде о Норвегии перед запуском. «Он будет включать либо значительные изменения ветра, либо значительные изменения в электродинамической среде — способе взаимодействия ионосферы с атмосферой. Вся цель этого эксперимента — поиск ожидаемых сигналов турбулентных ветров и турбулентности в ионосфере. . »

Понимание причины повышенной плотности и обнаружение связанных с этим атмосферных воздействий важно, например, при внесении поправок в орбиты спутников. Операторам многих спутников, вращающихся вокруг Земли, постоянно приходится учитывать корректировку орбит, чтобы избежать столкновений с орбитальным мусором. Лучшее понимание поведения атмосферы может повысить точность расчетов орбиты и, в конечном итоге, сэкономить топливо за счет сокращения количества запусков спутниковых двигателей.

Исследования показали, что рядом с Землей встречаются области с необъяснимой плотностью. магнитное поле Краевые области, воронкообразные «дыры» в магнитном экране, защищающие атмосферу Земли от солнечного ветра. Эти конусы достигают атмосферы на освещенной солнцем стороне Земли на широтах между 70 и 80 градусами как в северном, так и в южном полушариях.

Эллиптические изменения плотности происходят постоянно на высотах более 250 миль, но только на обращенной к Солнцу стороне планеты. Он представляет собой увеличение массы плотность От 30% до 100% над окружающей атмосферой.

Но что поддерживает эту дополнительную массу в северном и южном полушариях? Предполагается, что более тяжелые материалы, включая воздух, тонут, если им не встретится соответствующая сила.

«Нельзя просто добавить эту дополнительную массу и ничего больше не делать, — сказал Конде. — Что-то нужно изменить в системе, чтобы это остановить». «Люди заметили эту дополнительную массу на космическом корабле, но больше никто не видел ничего подобного. турбулентность в этой области.

«Единственное доказательство, которое у нас есть, — это сумасшедшая сигнатура электрического тока, сопровождающая это, но мы не понимаем, как именно присутствие этих продольных токов приводит к механизму поддержки, который позволяет этой штуке существовать», — сказал он. . «Но это определенно должно быть частью истории».

C-REX-2. Измерено Ветер Скорость иона на высоте около 250 миль в поисках ответов. Теперь идет анализ данных, на который уйдут месяцы. Команда экспериментов уверена, что полученные данные значительно улучшат понимание этой загадки.

Эксперимент проводился под руководством UAF, но в нем также участвовала большая группа ученых, инженеров и студентов из нескольких стран. Среди сотрудников UAF аспирант Джейсон Арнс, который сфотографировал эксперимент с борта NASA Gulfstream 4, который летел из Исландии, и аспирант UAF Мэтью Бланден, который сфотографировал эксперимент в Ню-Лесунде, небольшом поселении на норвежском архипелаге Шпицберген.

Он был преподавателем в Институте геофизики Дона Хэмптона в Лонгйирбиене на Шпицбергене и снимал этот эксперимент. Аспирант UAF Кэмерон Вестерлунд находился на стартовой площадке и был назначен следить за целостностью приборов полезной нагрузки.

«Видеть то, о чем мы говорим в классе, и учиться в формальной академической среде, а также видеть, как это происходит в реальном времени в полевых условиях, — это такой опыт, которого я действительно не ожидал получить», — сказал Вестерлунд. который установлен в телеметрической комнате и имеет право на запуск очистки, если показания не соответствуют норме ».« Но это происходит внезапно, что на самом деле совсем другое ».

В эксперименте также участвовали исследователи и оборудование из Университета Калгари в Канаде, Университета Нью-Гэмпшира, Дартмутского колледжа, Университета Клемсона, Университетского колледжа Лондона и Университета информации Хоккайдо в Японии, а также сотрудников НАСА, подрядчиков НАСА и Andoa Space. в Норвегии.

C-REX-2 — последний из девяти запусков в рамках международного исследовательского проекта, известного как Grand Challenge-Cusp, в ходе которого исследовались многие аспекты, связанные с регионом Северного Кольца. C-REX-2 планировалось запустить в 2019 году, но был отменен из-за недостаточного уровня солнечной активности.

Другие страны, которые начали испытания в рамках скоординированных исследовательских усилий, — это Англия, Норвегия, Канада и Япония. Все запуски происходили с острова Андоя в Норвегии или Ню-Лесунда на Шпицбергене, при этом наземные и воздушные наблюдения проводились из многих мест в северной Арктике.