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    La misión IMAGE recientemente redescubierta de la NASA proporcionó una investigación clave de la aurora

    Una vista oblicua de la plasmasfera, reconstruido a partir de datos de IMAGEN. Crédito:Estudio de visualización científica del Centro de vuelos espaciales Goddard de la NASA / Tom Bridgman, animador principal

    El 20 de enero 2018, El astrónomo aficionado Scott Tilley detectó una señal inesperada proveniente de lo que luego postuló que era el satélite IMAGE de la NASA perdido hace mucho tiempo. que no había estado en contacto desde 2005. El 30 de enero, La NASA, junto con la ayuda de una comunidad de científicos e ingenieros de IMAGE, confirmó que la señal provenía de la nave espacial IMAGE. Cualesquiera que sean los próximos pasos para IMAGE, Los casi seis años de funcionamiento de la misión proporcionaron una sólida investigación sobre el espacio alrededor de la Tierra que continúa guiando la ciencia hasta el día de hoy.

    El 25 de marzo 2000, La NASA lanzó el generador de imágenes para la exploración global de Magnetopausa a Aurora, o IMAGEN, misión. Fue la primera misión en usar un átomo neutral, técnicas de imágenes de fotones y radio para producir a gran escala, mediciones simultáneas de las partículas cargadas que existen en el espacio cercano a la Tierra, es decir, en nuestra magnetosfera, los campos magnéticos que rodean nuestro planeta, y su burbuja interior de material frío llamada plasmasfera.

    "IMAGE fue una máquina de descubrimiento y una misión fundamental que nos brindó una perspectiva más amplia sobre el medio ambiente de la Tierra y su magnetosfera en constante cambio. "dijo Jim Green, director de ciencia planetaria en la sede de la NASA en Washington, quien trabajó como co-investigador y científico adjunto del proyecto para IMAGE. "Gran parte de mi carrera como físico magnetosférico fue con IMAGE, y la ciencia fue transformadora ".

    Diseñado originalmente como una misión de dos años, IMAGE fue aprobado dos veces para continuar sus operaciones. Pero cuando la nave espacial inesperadamente no pudo hacer contacto en un pase de rutina el 18 de diciembre, 2005, su prometedor mandato pareció interrumpirse.

    Las investigaciones sobre las posibles causas de falla sugirieron que la fuente de alimentación del controlador del transmisor se disparó, posiblemente por un rayo cósmico de alta energía entrante o una partícula del cinturón de radiación. Se planteó la hipótesis de que pasar por un cambio drástico en la energía, como lo que sucede cuando una nave espacial experimenta oscuridad total durante un eclipse, podría potencialmente restablecer la nave espacial. Pero después de que un eclipse de 2007 no logró inducir un reinicio, la misión fue declarada terminada.

    IMAGE capturó la aurora del Polo Sur causada por una eyección de masa coronal en el otoño de 2003. Crédito:Estudio de Visualización Científica del Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA / Tom Bridgman, animador principal

    ¿Cuál fue la misión IMAGE?

    Antes de que, sin embargo, IMAGE fue una potencia. Los datos recopilados durante sus casi cinco años de funcionamiento llevaron a unos 40 nuevos descubrimientos sobre la magnetosfera y plasmasfera de la Tierra. Muchos de estos descubrimientos tuvieron su base en un átomo neutro energético, o ENA, imagen una técnica novedosa impulsada por IMAGE para hacer visible lo invisible.

    La técnica hace uso de algo de física espacial fundamental. Las partículas con carga eléctrica, como los iones que forman gran parte del plasma en la magnetosfera, están unidas a las líneas del campo magnético de la Tierra, girando alrededor de ellos como un yo-yo en una cuerda. Pero cuando chocan contra partículas neutras, las partículas cargadas pueden robar los electrones del neutro en un proceso llamado intercambio de carga, volviéndose neutrales ellos mismos.

    Ya no está unido magnéticamente, estos átomos neutrales energéticos salen disparados hacia el espacio en cualquier dirección en la que se dirigieran cuando ocurrió la colisión. Los instrumentos ENA capturan estos átomos neutros y los utilizan para construir imágenes a gran escala del plasma circundante, similar a cómo las cámaras ordinarias capturan los rayos de luz para crear imágenes.

    En combinación con los instrumentos ENA, IMAGE también usó técnicas de imágenes de radio y ultravioleta que juntas llevaron a muchos de los logros más notables de IMAGE. Entre ellos se encuentra la confirmación de la pluma plasmasférica, una región de partículas de plasma que fluyen hacia atrás hacia el Sol en el lado diurno de la Tierra. Tal reflujo había sido predicho por modelos, pero nunca observado directamente por una nave espacial.

    "Es como si estuvieras conduciendo en un convertible, "dijo Thomas Moore, el científico de la misión de IMAGE, así como el líder del generador de imágenes de átomos neutros de baja energía (LENA) de la nave espacial en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland. "El aire corre contra el coche en una dirección, pero tu cabello volará hacia el parabrisas ".

    La plasmasfera y el penacho de la Tierra según las mediciones del Extreme Ultraviolet Imager de IMAGE. Crédito:Sandel, B. R., et al., Ciencia espacial. Rvdo ., 109, 25, 2003

    IMAGE produjo imágenes a gran escala cada dos minutos. La rápida cadencia de las imágenes permitió a los científicos unir las imágenes para crear películas fotograma a fotograma que podrían mostrar la gran escala de interacciones de partículas cargadas en el espacio cercano a la Tierra. incluidos los que provocan la aurora.

    Las misiones que habían volado antes de IMAGE solo habían podido recopilar mediciones en un solo punto en el tiempo y el espacio:capturando las partículas por las que pasó la nave espacial en ese momento, en lugar de capturar una amplia vista panorámica. Pero tales mediciones puntuales son difíciles de interpretar.

    "El problema con la medición de un solo punto es que siempre se está moviendo y nunca está seguro de si la variación que ve se debe a que se ha mudado a un lugar diferente o porque algo ha cambiado globalmente en el sistema, ", Dijo Moore." Solía ​​comparar la física espacial antes de IMAGE con tratar de estudiar tormentas severas conduciendo con un pluviómetro en la ventana ".

    IMAGEN cambió drásticamente el campo de juego. "De repente, teníamos una cámara que podía ver todo el sistema, "Añadió Moore.

    But IMAGE didn't just make pretty pictures:It was also the first space science mission to formally include an education and public outreach program (POETRY) as part of its proposal to NASA, specifically setting aside a budget for such activities. Partnering with elementary, middle and high school teachers, IMAGE's science findings were incorporated into lessons and classroom activities.

    While IMAGE's future continues to unfold, its legacy has already proven its worth:The information it gleaned with its wide-range view provides an important complement to missions looking at smaller scales of the magnetosphere, including the highly successful Magnetospheric Multiscale mission, or MMS, launched in March 2015 and currently in orbit.


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