El astrofísico de Princeton, David McComas, será el investigador principal de la sonda de aceleración y cartografía interestelar (IMAP), una misión que se lanzará en 2024 para investigar la heliosfera, la región donde las partículas que salen del sol forman una burbuja en el medio interestelar. IMAP orbitará el sol en L1, un millón de millas al sol de la Tierra, donde estará fuera de la envoltura protectora del campo magnético de la Tierra (que se muestra aquí en azul). Crédito:equipo IMAP
El astrofísico de Princeton, David McComas, será el investigador principal de una misión científica para muestrear, analizar y mapear partículas que fluyen a la Tierra desde el sol y desde los bordes del espacio interestelar. Presenta los objetivos y el estado de la misión en la reunión del Comité internacional de investigación espacial (COSPAR) de hoy en Pasadena, California.
Programado para lanzarse en 2024, La misión Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP) investigará la heliosfera, que rodea y protege nuestro sistema solar, Los funcionarios de la NASA anunciaron el 1 de junio.
En la región límite de la heliosfera en forma de burbuja, el viento solar, el flujo constante de partículas que salen de nuestro sol en todas direcciones, choca con partículas del medio interestelar, el espacio no del todo vacío entre las estrellas. La mayor parte de la radiación cósmica dañina está protegida en este límite; IMAP recolectará y analizará las partículas que lo atraviesen, así como otras que se generan en esta crítica región.
"IMAP investiga simultáneamente dos de los problemas más importantes de la heliofísica actual:la aceleración de las partículas energéticas y la interacción del viento solar con el medio interestelar, "dijo McComas, profesor de ciencias astrofísicas y vicepresidente del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton.
La misión de $ 492 millones incluirá un conjunto de 10 instrumentos que trabajarán juntos para resolver preguntas científicas sobre el viento solar y el medio interestelar. desde lo básico (¿qué hay exactamente ahí fuera?) hasta lo complejo:¿cómo interactúan las partículas solares con las partículas interestelares, y ¿cómo evoluciona esa interacción en el tiempo y el espacio?
IMAP también recopilará datos sobre cómo los rayos cósmicos son filtrados por la heliosfera. Estas partículas representan riesgos para los astronautas y los sistemas tecnológicos, y puede desempeñar un papel en la presencia de la vida misma en el universo.
Gran parte de la protección de la Tierra contra la radiación cósmica se debe a la heliosfera, dijo Dennis Andrucyk, administrador adjunto adjunto de la Dirección de Misiones Científicas de la NASA en Washington, D.C. "IMAP es fundamental para ampliar nuestra comprensión de cómo funciona este 'filtro cósmico'. Las implicaciones de esta investigación podrían ir mucho más allá de la consideración de los impactos terrestres mientras buscamos enviar humanos al espacio profundo".
IMAP orbitará un punto aproximadamente a un millón de millas hacia el sol de la Tierra en el primer punto LaGrange (L1), una ubicación astronómica donde la atracción gravitacional del sol se equilibra con la de la Tierra. IMAP permanecerá entre el sol y la Tierra, permitiendo que algunos instrumentos examinen las partículas de viento solar in situ, mientras que otros mapean los confines más lejanos del sistema solar.
La misión está diseñada para lograr sus objetivos básicos dentro de los dos primeros años, pero tiene suficiente energía y consumibles para sobrevivir al menos cinco años en L1, para permitir rendimientos científicos aún mayores.
El astrofísico de Princeton David McComas será el investigador principal de IMAP, una misión científica de 492 millones de dólares para muestrear, analizar y mapear partículas del sol y de los bordes del espacio interestelar. Programado para lanzarse en 2024, La misión Interestelar Mapping and Acceleration Probe investigará la heliosfera, que rodea y protege nuestro sistema solar. IMAP es un satélite giratorio del tamaño y la forma de un tiovivo para niños pequeños, 6.5 pies de diámetro y 2 pies de alto (aproximadamente 200 cm x 70 cm). Todos los instrumentos científicos funcionarán continuamente mientras gira en el espacio cuatro veces por minuto. Los diez instrumentos de IMAP son "de alto patrimonio, herramientas probadas en vuelo, lo que significa que son muy similares a los instrumentos utilizados con éxito en una o más misiones anteriores. Tres de los instrumentos - IMAP-Lo, IMAP-Hi e IMAP-Ultra:utilizarán átomos neutros energéticos para "ver" partículas de la heliosfera invisible y más allá. Los sensores se calibrarán en las mismas instalaciones que instrumentos similares de misiones anteriores, permitiendo que IMAP se construya a partir del conjunto de datos que se ha ido acumulando desde 2008. Los tres instrumentos IMAP tienen una resolución más alta y muchas veces el poder de recopilación de las misiones anteriores (en promedio, 15 veces, 25 veces y 35 veces, respectivamente, para los tres instrumentos) .Cinco instrumentos - CoDICE, PEGAR, REVISTA, SWAPI y SWE:medirán diferentes componentes del viento solar y partículas energéticas que permitirán una comprensión detallada de la aceleración de partículas, además de proporcionar datos en tiempo real sobre el clima espacial que se dirige hacia la Tierra. IDEX y GLOWS, observará el polvo interestelar y la radiación ultravioleta. Crédito:equipo IMAP
Conoce IMAP
IMAP es un satélite giratorio del tamaño y la forma de un tiovivo para niños pequeños, 6.5 pies de diámetro y 2 pies de alto (aproximadamente 200 cm x 70 cm). Todos los instrumentos científicos funcionarán continuamente mientras gira en el espacio cuatro veces por minuto. Los diez instrumentos de IMAP son "de alto patrimonio, herramientas probadas en vuelo, lo que significa que son muy similares a los instrumentos utilizados con éxito en una o más misiones anteriores.
Tres de los instrumentos:IMAP-Lo, IMAP-Hi e IMAP-Ultra:utilizarán átomos neutros energéticos para "ver" partículas de la heliosfera invisible y más allá. Los sensores se calibrarán en las mismas instalaciones que instrumentos similares de misiones anteriores, permitiendo que IMAP se construya a partir del conjunto de datos que se ha ido acumulando desde 2008. Los tres instrumentos IMAP tienen una resolución más alta y muchas veces el poder de recopilación de las misiones anteriores (en promedio, 15 veces, 25 veces y 35 veces, respectivamente, para los tres instrumentos).
Cinco instrumentos:CoDICE, PEGAR, REVISTA, SWAPI y SWE:medirán diferentes componentes del viento solar y partículas energéticas que permitirán una comprensión detallada de la aceleración de partículas, además de proporcionar datos en tiempo real sobre el clima espacial que se dirige hacia la Tierra.
Los otros dos instrumentos, IDEX y GLOWS, observará el polvo interestelar y la radiación ultravioleta.
Como investigador principal de toda la misión IMAP, McComas lidera el equipo que incluye científicos de 24 instituciones en los Estados Unidos, Alemania, Polonia, Suiza y Japón. También es el investigador principal del instrumento SWAPI.
"El equipo científico de IMAP está formado por muchos de los líderes mundiales en instrumentación, data analysis, theory and modeling, and understanding of the global heliosphere, " McComas said. Together, IMAP's 10 instruments will provide "the first comprehensive in-situ and remote global observations to discover the fundamental physical processes that control our solar system's evolving space environment."
Focus on the IMAP instruments
IMAP-Lo, a single-pixel neutral atom imager mounted on a pivot platform, will measure low-energy (5-1000 eV) interstellar neutral atoms of hydrogen, helio, oxígeno, neon and deuterium.
The 10 instruments aboard the Interstellar Mapping and Acceleration Probe will investigate the heliosphere under the leadership of Princeton astrophysicist David McComas:IMAP-Lo, a single-pixel neutral atom imager mounted on a pivot platform, will measure low-energy (5-1000 eV) interstellar neutral atoms of hydrogen, helio, oxígeno, neon and deuterium.IMAP-Hi has two single-pixel imagers that will measure mid-energy neutral atoms (0.4-15.6 keV) at 4° angular resolution.IMAP-Ultra's two identical imagers will use slit optics to cover three-quarters of the full celestial sphere with each spin. It will measure high-energy (3-300 keV) neutral atoms with 2° resolution.The Compact Dual Ion Composition Experiment (CoDICE) will measure the composition and movement of two broad energy ranges of ions simultaneously, to advance our understanding of particle acceleration in the heliosphere.The High-energy Ion Telescope (HIT) is a spectrometer that will inventory the charge, energy, orientation and mass of ions from hydrogen to nickel, to determine whether they originate in the solar wind or the interstellar medium.MAG, a pair of identical magnetometers, will measure the local interplanetary magnetic field and provide new insights into the waves and turbulence of the solar wind's plasma.The Solar Wind Electron (SWE) instrument will measure the 3-dimensional distribution of thermal and suprathermal electrons (1 eV-5 keV). SWE is optimized to detect in-situ solar wind electrons at L1 to understand the solar wind structures and provide context for the energetic neutral atom measurements.The Solar Wind and Pickup Ion (SWAPI) instrument, which Princeton's David McComas is the lead investigator for, will measure the solar wind ions as well as hydrogen and helium "pickup ions" from the interstellar medium.The Interstellar Dust Experiment (IDEX) will provide the first accurate in-situ measurements of the flux, size distribution and chemical composition of interstellar dust particles flowing through our solar system.The Global Solar Wind Structure (GLOWS) instrument will measure the ultraviolet glow from interstellar hydrogen and helium, providing ionization, radiation pressure and solar wind measurements and allowing scientists to map out the structure of the solar wind. Credit:IMAP team
IMAP-Hi has two single-pixel imagers that will sweep a circle in the sky with every spin of the rotating satellite. They will measure mid-energy neutral atoms (0.4-15.6 keV) at 4° angular resolution.
IMAP-Ultra consists of two identical imagers using slit optics to cover three-quarters of the full celestial sphere with each spin. It will measure high-energy (3-300 keV) neutral atoms with 2° resolution.
The Compact Dual Ion Composition Experiment (CoDICE) will measure the composition and movement of two broad energy ranges of ions simultaneously, in order to advance our understanding of particle acceleration in the heliosphere.
The High-energy Ion Telescope (HIT) is a spectrometer that will inventory the charge, energy, orientation and mass of ions from hydrogen to nickel, to determine whether they originate in the solar wind or the interstellar medium.
MAG, a pair of identical magnetometers, will measure the local interplanetary magnetic field and provide new insights into the waves and turbulence of the solar wind's plasma.
The Solar Wind Electron (SWE) instrument will measure the 3-dimensional distribution of thermal and suprathermal electrons from 1 eV to 5 keV. SWE is optimized to detect in-situ solar wind electrons at L1 in order to understand the solar wind structures and provide context for the energetic neutral atom measurements.
The Solar Wind and Pickup Ion (SWAPI) instrument, which Princeton's David McComas is the lead investigator for, will measure the solar wind ions as well as hydrogen and helium "pickup ions" from the interstellar medium.
The Interstellar Dust Experiment (IDEX) will provide the first accurate in-situ measurements of the flux, size distribution and chemical composition of interstellar dust particles flowing through our solar system.
The Global Solar Wind Structure (GLOWS) instrument will measure the ultraviolet glow from interstellar hydrogen and helium, providing ionization, radiation pressure and solar wind measurements and allowing scientists to map out the structure of the solar wind.
