Dort NASA wird gut werfen 3 Raketen Sonde während der totalen Sonnenfinsternis8. April 2024um zu untersuchen, wie die obere Atmosphäre von Die Erde ist betroffen wenn das Sonnenlicht einen Teil des Planeten vorübergehend verdunkelt. Die Höhenforschungsraketen Atmosphärische Störungen rund um den Eclipse Path (APEP) wird von der NASA-Startanlage in der Wallops Flight Facility in Virginia starten, um das zu untersuchen Störungen im Ionosphäre die entstehen wird, wenn der Mond die Sonne verdeckt. Die Höhenforschungsraketen wurden zuvor in der White Sands Test Facility in New Mexico gestartet und erfolgreich geborgen. während der ringförmigen Sonnenfinsternis im Oktober 2023. Sie wurden mit neuen Werkzeugen restauriert und werden im April 2024 neu gestartet. Die Mission wird geleitet von Aroh BarjatyaProfessor für technische Physik an der Embry-Riddle Aeronautical University in Florida, wo er das Space and Atmospheric Instrumentation Laboratory leitet.
Die totale Sonnenfinsternis und die 3 APEP-Raketen
Die Höhenforschungsraketen werden in gestartet 3 verschiedene Momente: 45 Minuten vor, während und 45 Minuten nach dem Höhepunkt der lokalen Sonnenfinsternis. Diese Intervalle Ich bin wichtig um Daten darüber zu sammeln, wie sich das plötzliche Verschwinden der Sonne auf die Menschheit auswirktIonosphäreDies führt zu Störungen, die unsere Kommunikation beeinträchtigen können.
Dort Ionosphäre ist ein Bereich der Erdatmosphäre, der zwischen 90 und 500 km über der Erde liegt. „Es handelt sich um eine elektrifizierte Region, die Funksignale reflektiert und bricht und auch die Satellitenkommunikation beeinflusst, wenn die Signale sie passieren.“, erklärte Barjatya. „Das Verständnis der Ionosphäre und die Entwicklung von Modellen, die uns helfen, Störungen vorherzusagen, sind entscheidend, um sicherzustellen, dass unsere zunehmend kommunikationsabhängige Welt reibungslos funktioniert„.
Warum Veränderungen in der Ionosphäre untersuchen?
Dort Ionosphäre Es bildet die Grenze zwischen der unteren Erdatmosphäre – wo wir leben und atmen – und dem Vakuum des Weltraums. Es besteht aus einem Meer von Partikeln, die durch die Energie der Sonne oder Sonnenstrahlung ionisiert bzw. elektrisch geladen werden. Wenn die Nacht hereinbricht, wird die Ionosphäre dünner, da sich zuvor ionisierte Partikel entspannen und sich wieder zu neutralen Partikeln verbinden. Das Klima der Erde und das Weltraumklima der Erde können diese Partikel jedoch beeinflussen, was sie zu einer dynamischen und zu jedem Zeitpunkt schwer zu erfassenden Region macht.
Es ist oft schwierig, kurzfristige Veränderungen in der Ionosphäre während einer Sonnenfinsternis mit Satelliten zu untersuchen, da diese möglicherweise nicht am richtigen Ort oder zur richtigen Zeit sind, um den Weg der Sonnenfinsternis zu kreuzen. Da das genaue Datum und die Uhrzeit der totalen Sonnenfinsternis bekannt sind, kann die NASA gezielt zu diesem Zweck Höhenforschungsraketen starten Studie die Auswirkungen der Sonnenfinsternis zum richtigen Zeitpunkt und in allen Höhen der Ionosphäre.
Während sich der Schatten der Sonnenfinsternis durch die Atmosphäre bewegt, entsteht ein schneller, örtlicher Sonnenuntergang, der große atmosphärische Wellen und kleinere Störungen oder Unruhen auslöst. Diese Störungen beeinflussen verschiedene Funkkommunikationsfrequenzen. Das Sammeln von Daten zu diesen Störungen wird Wissenschaftlern dabei helfen, diese zu validieren und zu verbessern Modelle aktuell die helfen, mögliche Kommunikationsstörungen, insbesondere hochfrequente, vorherzusagen.
Starts und Messungen
Die APEP-Höhenforschungsraketen sollen eine maximale Höhe von 420 km erreichen. Jede Rakete misst die Dichte geladener und neutraler Teilchen sowie die sie umgebenden elektrischen und magnetischen Felder. „Jede Rakete wird vier Sekundärinstrumente in der Größe einer 2-Liter-Flasche ausstoßen, die ebenfalls dieselben Daten messen„Es ist also so, als ob die Ergebnisse von 15 Raketen gesammelt würden, während nur drei abgefeuert würden“, erklärte Barjatya. Drei Sekundärinstrumente für jede Rakete wurden von Embry-Riddle gebaut, während das vierte am Dartmouth College in New Hampshire gebaut wurde.
Zusätzlich zu Raketen werden mehrere Teams in den Vereinigten Staaten auch mit verschiedenen Mitteln Messungen der Ionosphäre durchführen. Ein Team von Embry-Riddle-Schülern wird eine Reihe hochfliegender Ballons steigen lassen. Co-Ermittler am Haystack Observatory des Massachusetts Institute of Technology in Massachusetts und am Air Force Research Laboratory in New Mexico werden verschiedene bodengestützte Radare für Messungen einsetzen. Anhand dieser Daten verfeinert ein Team von Wissenschaftlern von Embry-Riddle und dem Applied Physics Laboratory der Johns Hopkins University bestehende Modelle. Zusammen werden diese verschiedenen Untersuchungen dazu beitragen, die Puzzleteile zu liefern, die erforderlich sind, um das vollständige Bild der ionosphärischen Dynamik zu erfassen.
Als APEP-Höhenforschungsraketen während der ringförmigen Sonnenfinsternis im Jahr 2023 gestartet wurden, beobachteten Wissenschaftler einen starken Rückgang der Dichte geladener Teilchen, als der Schatten der ringförmigen Sonnenfinsternis über die Atmosphäre zog. „Wir beobachteten Störungen der Funkkommunikation bei der 2. und 3. Rakete, nicht jedoch bei der 1. Rakete, die vor dem Höhepunkt der lokalen Sonnenfinsternis abgefeuert wurde.“, sagte Barjatya. „Wir freuen uns riesig, sie während der totalen Sonnenfinsternis erneut zu starten, um zu sehen, ob die Störungen in derselben Höhe beginnen und ob ihre Stärke und ihr Ausmaß gleich bleiben„.
Die nächste totale Sonnenfinsternis über den angrenzenden Vereinigten Staaten wird erst im Jahr 2044 stattfinden, daher stellen diese Experimente eine seltene Gelegenheit für Wissenschaftler dar, wichtige Daten zu sammeln.
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