Спутники помогут изучить авроральные электроджеты
26 февраля 2025 г.
В марте 2025 года NASA планирует запустить миссию EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer), чтобы узнать больше об авроральных электроджетах.
Через ионосферу в авроральную область текут интенсивные электрические токи, называемые электроджетами. Они могут создавать на Земле сильнейшие магнитные возмущения. Результаты исследования NASA помогут лучше понять динамику солнечно-земных связей и улучшить прогнозы опасной космической погоды, которая может нанести вред астронавтам, вызвать помехи в работе спутников и перебои в подаче электроэнергии.
Миссия EZIE включает три сверхмалых искусственных спутника стандарта CubeSat, каждый размером с чемодан. Эти небольшие спутники будут цепочкой следовать друг за другом по орбите Земли от полюса к полюсу на высоте около 550 км. Космические аппараты получат информацию об электроджетах, которые находятся в ионосфере примерно в 100 километрах над Землей. Спутники должны выявить их структуру и показать, как они меняются.
Изучение электроджетов затрудняется тем, что они расположены слишком высоко для воздушных шаров и слишком низко для спутников. В ходе предшествующих экспериментов исследователи наблюдали электроджеты, которые были лишь небольшой частью обширной электрической цепи. Десятилетиями ученые спорили о том, как выглядит и как развивается система в целом. Ожидается, что новое исследование разрешит эти споры.
«EZIE – это первая миссия, посвященная исключительно изучению электроджетов, и она задействует совершенно новую методику измерений», – сказал научный сотрудник NASA Ларри Кепко.
Методика предполагает наблюдение за микроволновым излучением молекул кислорода на расстоянии около 16 км от электроджетов. Обычно молекулы кислорода излучают микроволны с частотой 118 ГГц. Однако электроджеты создают магнитное поле, которое может расщепить эту спектральную линию – процесс, который называется «эффект Зеемана».
Каждый из трех космических аппаратов EZIE будет оснащен прибором для наблюдения эффекта Зеемана и измерения силы и направления магнитных полей электроджетов. Для исследования магнитных полей приборы будут использовать четыре антенны, направленные под разными углами. Эта технология первоначально была разработана для изучения атмосферы Земли и погодных систем. Радиодетекторы уменьшили, чтобы их можно было устанавливать на небольших спутниках; также были усовершенствованы компоненты, которые разделяют свет на волны определенной длины.
В рамках миссии студенты в США и добровольцы по всему миру получат магнитометры EZIE-Mag, чтобы сравнить результаты наблюдений из космоса с данными, полученными с Земли.
«Мы используем новые возможности спутников CubeSat, – отметил Ларри Кепко. – Эта миссия была невыполнима десять лет назад. Она расширяет границы возможного, и все благодаря маленькому спутнику. Интересно, какие открытия нас ждут».
Источник: NASA/Goddard Space Flight Center.
Метки: магнитное поле Земли, спутник, зарубежные исследования