Американское космическое агентство NASA на этой неделе провело два запуска исследовательских ракет со стартового комплекса в штате Аляска. Целью миссий стал сбор данных об электрических процессах, происходящих внутри полярных сияний. Эти красочные световые явления возникают в момент столкновения солнечного ветра с магнитным полем и атмосферой Земли.
Оба пуска были осуществлены с исследовательского полигона Poker Flat, расположенного недалеко от города Фэрбанкс. Стартовавшие суборбитальные ракеты несли комплексы научной аппаратуры, предназначенной для кратковременного полета в верхних слоях атмосферы и сбора уникальных данных. Главной целью для зондов стало северное сияние, известное также как аврора бореалис.
Охота за разрывами в сиянии
Первая миссия под названием BADASS (Black and Diffuse Auroral Science Surveyor) стартовала ранним утром 9 февраля. Ее задачей было изучение так называемых черных сияний. В отличие от обычных полярных сияний, где поток заряженных частиц (электронов) движется по направлению к Земле, черные сияния возникают в моменты, когда электроны, наоборот, устремляются вверх, в космическое пространство. Это создает видимые темные провалы или разрывы в светящемся полотне авроры.
Аппарат поднялся на высоту 360 километров, после чего штатно приводнился обратно на Землю. Марилия Самара, главный исследователь миссии BADASS, сообщила, что полет прошел строго по плану. По ее словам, вся научная аппаратура отработала безупречно, собрав качественную информацию. Теперь ученым предстоит проанализировать эти данные, чтобы понять природу черных сияний и причины, заставляющие электроны менять направление движения, пишет Space.com.
Трехмерная диагностика полярного сияния
Второй этап экспериментов получил название GNEISS (Geophysical Non-Equilibrium Ionospheric System Science), что можно перевести как «Геофизическое изучение неравновесной ионосферной системы». Произношение аббревиатуры ( «найс») совпадает с английским словом «nice», что означает «хороший» или «приятный». В рамках этой миссии 10 февраля были запущены две ракеты одна за другой с небольшим интервалом.
Обе ракеты достигли высоты около 319 километров. Целью миссии было проведение своеобразной томографии электрических токов, текущих внутри полярного сияния. Ученые использовали пару зондов в связке с сетью наземных приемников. Такой подход позволит создать трехмерную картину распределения плазмы и электрических полей.
Кристина Линч, профессор Дартмутского колледжа и главный исследователь GNEISS, сравнила этот метод с медицинской компьютерной томографией. По ее словам, запуск двух ракет позволяет сделать своего рода КТ плазмы под сиянием. Ученые хотят понять, как именно электрические токи распространяются вниз сквозь слои атмосферы и как меняется их структура.
Почему это важно для жизни на Земле
Изучение полярных сияний имеет не только познавательное, но и прикладное значение. Эти явления неразрывно связаны с геомагнитными бурями, которые вызываются вспышками на Солнце. Такие бури представляют серьезную угрозу для космической техники: они могут выводить из строя спутники связи и навигации, а также создавать опасность для астронавтов на орбите.
На Земле последствия магнитных бурь тоже ощутимы. Мощные геомагнитные возмущения способны провоцировать аварии в энергосистемах, приводя к масштабным отключениям электричества. Они также создают помехи для радиосвязи и вынуждают авиационные службы менять маршруты полетов высокоширотных рейсов, чтобы избежать проблем с радиосвязью и навигацией. Данные, полученные в ходе миссий BADASS и GNEISS, помогут ученым лучше прогнозировать космическую погоду и минимизировать ее влияние на технологии и людей.
