El 4 de enero 2019, a las 4:37 a.m. EST la misión CAPER-2 lanzada desde el Centro Espacial Andøya en Andenes, Noruega, en un cohete de sonido Black Brant XII de 4 etapas. Alcanzando un apogeo de 480 millas de altura antes de chapotear en el Mar Ártico, el cohete voló a través de las auroras boreales activas, o auroras boreales, para estudiar las ondas que aceleran los electrones en nuestra atmósfera.

CAPER-2, abreviatura de Cusp Alfvén y Plasma Electrodynamics Rocket-2, es una misión de cohete que suena, un tipo de nave espacial que lleva instrumentos científicos en corto, viajes específicos al espacio antes de volver a la Tierra. Además de sus etiquetas de precio relativamente bajas y su rápido tiempo de desarrollo, Los cohetes sonoros son ideales para lanzarse a eventos transitorios, como la formación repentina de la aurora boreal, o auroras boreales.

Para los científicos de CAPER-2, volar a través de una aurora proporciona un vistazo a un proceso tan fundamental como complejo:¿cómo se aceleran las partículas en el espacio? La NASA estudia este fenómeno en un esfuerzo por comprender mejor no solo el entorno espacial que rodea la Tierra y, por lo tanto, proteger nuestra tecnología en el espacio de la radiación, sino también para ayudar a comprender la naturaleza misma de las estrellas y atmósferas en todo el sistema solar y más allá.

"En todo el universo, las partículas cargadas se aceleran:en la atmósfera del Sol, en el viento solar, en las atmósferas de otros planetas, y en objetos astrofísicos, "dijo Jim LaBelle, físico espacial en Dartmouth College en Hannover, Nueva Hampshire, e investigador principal de la misión CAPER-2. "Una aurora nos presenta un laboratorio local donde podemos observar estos procesos de aceleración de cerca".

Técnicamente, el equipo de CAPER-2 está interesado en lo que sucede justo antes de que una aurora comience a brillar. Electrones vertiéndose en nuestra atmósfera desde el espacio, chocan con los gases atmosféricos y desencadenan el resplandor de la aurora. De alguna manera, Cogen velocidad en el camino.

"Para cuando chocan contra nuestra atmósfera, estos electrones viajan 10 veces más rápido que antes, "dijo Doug Rowland, físico espacial en el Goddard Space Flight Center de la NASA en Greenbelt, Maryland, quien también estudia la aceleración de partículas. "Todavía no entendemos la física fundamental de cómo sucede eso".

El equipo de CAPER-2 se centró en un tipo especial de aurora que se forma durante el día. A diferencia de la aurora nocturna, la aurora diurna es provocada por electrones que fluyen directamente desde el Sol, y sabemos mucho menos sobre ellos.

"Se ha realizado una gran cantidad de investigaciones sobre la aurora nocturna regular, pero la aurora diurna está mucho menos estudiada, "dijo Craig Kletzing, físico espacial en la Universidad de Iowa en Iowa City y coinvestigador de la misión. "Hay buenos indicios de que existen algunas similitudes y también algunas diferencias".

El equipo se centra en cómo los electrones que crean las auroras diurnas son empujados por las ondas, de formas que pueden o no diferir de las auroras nocturnas. Dos tipos de ondas son de especial interés, y tener efectos opuestos. Alfvén saluda, el nombre del premio Nobel sueco Hannes Alfvén, quien predijo por primera vez su existencia en 1942, se cree que aceleran los electrones. Estas enormes ondas, que miden decenas a cientos de millas de largo de pico a pico, se propagan a lo largo de las líneas del campo magnético de la Tierra, azotando electrones de un lado a otro.

En el otro lado están las olas de Langmuir, que son generados por los propios electrones, un proceso que roba parte de la energía de los electrones y los ralentiza. CAPER-2 llevará un correlador de partículas de onda de alta resolución para medirlos, la primera misión de cohete con sonda que lo hizo para la aurora diurna.

"Esto requiere una gran cantidad de datos, ", dijo LaBelle." Es exclusivo de los cohetes que suenan poder observar este mecanismo con este nivel de detalle ".

Para el lanzamiento, el equipo CAPER-2 viajó al norte de Noruega, uno de los pocos lugares que puede poner un cohete dentro del alcance de la aurora diurna. Cotidiano, el norte de Noruega gira bajo una abertura en el campo magnético de la Tierra conocida como la cúspide polar del norte, donde las partículas del Sol pueden canalizarse hacia nuestra atmósfera superior.

Encontrar la aurora justo donde se forman es la mejor manera de comprender los procesos físicos que son demasiado grandes para reproducirlos en un laboratorio.

"Es una especie de laboratorio natural, ", Agregó LaBelle." Llevamos nuestro experimento a dos entornos diferentes, donde las variables son diferentes, y luego probar la teoría y responder las preguntas ".