Rakiety będą badać jonosferę podczas zaćmienia 14 października

MADRID (Europe Press) – NASA wystrzeli trzy rakiety sondujące w jonosferę podczas zaćmienia obrączkowego 14 października, aby zbadać, jak nagły spadek nasłonecznienia wpływa na górne warstwy atmosfery.

Misją, znaną jako Atmospheric Perturbation Around the Eclipse Path (APEP), kieruje Aroh Barjatia, profesor fizyki inżynieryjnej na Uniwersytecie Lotniczym Embry-Riddle. Zaćmienie skupi się na dużych obszarach zachodniej części Stanów Zjednoczonych, a także na częściach Ameryki Środkowej i Południowej.

Na wysokości około 75 kilometrów samo powietrze staje się elektryczne. Naukowcy nazywają tę warstwę atmosfery jonosferą, ponieważ jest to miejsce, w którym ultrafioletowy składnik światła słonecznego może odrywać elektrony od atomów, tworząc morze wysoko latających jonów i elektronów. Stała energia słońca utrzymuje te wzajemnie przyciągane cząsteczki oddzielone przez cały dzień. Jednak gdy słońce chowa się za horyzontem, wiele z nich w nocy ponownie łączy się w neutralne atomy, by o świcie ponownie się rozdzielić.

Podczas zaćmienia słońca światło słoneczne znika i pojawia się ponownie na niewielkiej części krajobrazu mniej więcej w tym samym czasie. W jednej chwili temperatura i gęstość jonosfery spadają, a następnie ponownie rosną, wysyłając fale przez jonosferę.

„Jeśli pomyślimy o jonosferze jak o stawie z delikatnymi zmarszczkami, zaćmienie będzie przypominać motorówkę nagle przepływającą przez wodę” – stwierdził Barjatya w oświadczeniu. „Tworzy ślad bezpośrednio pod i za nim, a po ponownym wejściu poziom wody na chwilę się podnosi”.

Podczas całkowitego zaćmienia Słońca w 2017 r. obserwowanego w Ameryce Północnej instrumenty znajdujące się setki kilometrów od ścieżki zaćmienia zarejestrowały zmiany atmosferyczne. Podobnie jak infrastruktura krytyczna, taka jak GPS i satelity komunikacyjne, na których polegamy każdego dnia.

„Cała komunikacja satelitarna przechodzi przez jonosferę, zanim dotrze do Ziemi” – powiedział Barjatya. „W miarę jak stajemy się coraz bardziej zależni od zasobów kosmicznych, musimy zrozumieć i modelować wszystkie zaburzenia w jonosferze”.

W tym celu Barjatya zaprojektował misję APEP, wybierając skrót, ponieważ jest to również imię boga węża w mitologii starożytnego Egiptu, wroga boga słońca Ra. Mówiono, że Apep nawiedza Ra i czasami prawie go pożera, powodując zaćmienie.

Zespół APEP planuje wystrzelić trzy rakiety kolejno: jedną na około 35 minut przed maksymalnym zaćmieniem w pionowej pozycji miejsca startu White Sands w Nowym Meksyku, drugą podczas maksymalnego zaćmienia i kolejną 35 minut po. Wylecą poza pierścieniową ścieżkę, w której Księżyc przechodzi bezpośrednio przed Słońcem. Każda rakieta wystrzeli cztery małe instrumenty naukowe mierzące zmiany pola elektrycznego i magnetycznego, gęstości i temperatury. Jeśli się powiedzie, będą to pierwsze jednoczesne pomiary wykonane z wielu miejsc w jonosferze podczas zaćmienia słońca.

Aby odpowiedzieć na pytania naukowe zespołu, Barjatya wybrał rakiety sondujące, ponieważ umożliwiają one identyfikację i pomiar określonych obszarów przestrzeni z dużą precyzją. Mogą także mierzyć zmiany zachodzące na różnych wysokościach, gdy rakieta suborbitalna wznosi się i opada na Ziemię. Rakiety APEP będą wykonywać pomiary na wysokości od 70 do 325 kilometrów nad powierzchnią Ziemi.

„Rakiety to najlepszy sposób obserwacji wymiaru pionowego w najmniejszej możliwej skali przestrzennej” – powiedział Barjatya. „Mogą poczekać, aż wystrzelenie nastąpi we właściwym czasie i zbadać niższe wysokości, na których satelity nie mogą latać”.