Ett uppdrag för att studera solvindens växelverkan med andra stjärnors uråldriga cast-off vindar, och den grundläggande processen för partikelacceleration i rymden, har slutfört en kritisk granskning av NASA och går nu närmare en planerad uppskjutning 2024. Southwest Research Institute spelar en viktig roll i rymdfarkosten Interstellar Mapping and Acceleration Probe (IMAP), hantera nyttolastkontoret och tillhandahålla ett vetenskapligt instrument och annan teknik för uppdraget.

IMAP-uppdraget avslutade sin Key Decision Point-B-granskning den 28 januari, 2020, vilket nu gör det möjligt för IMAP-teamet att gå vidare med det preliminära designarbetet på uppdraget, rymdskepp, och instrument, kallas Fas B. Fas B börjar officiellt den 28 januari.

"Detta är en stor milstolpe för IMAP-uppdraget när vi går ut ur arkitekturfasen till designfasen, sa David McComas, IMAP huvudutredare och Princeton University Vice President för Princeton Plasma Physics Laboratory. "IMAP är ett kritiskt nytt uppdrag för utforskning och upptäckt om heliosfären - vårt hem i rymden - och detta är ett viktigt steg framåt i det."

Ett fokus för IMAP är att utforska själva gränserna för heliosfären – utrymmet fyllt med plasma från solen som omsluter alla solsystemets planeter – till det interstellära rymden. Här kolliderar utflödet av solmaterial med det lokala interstellära mediet som fyller utrymmet som omger heliosfären. Denna interaktion bildar en kritisk barriär för kosmiska strålar med hög energi, på ett avstånd av cirka 10 miljarder miles från solen.

SwRI hanterar konstruktionen av nyttolast och nyttolastsystem, tillhandahålla ett vetenskapligt instrument och stödja utvecklingen av annan IMAP-teknik för uppdraget.

"SwRI tillhandahåller IMAPs Compact Dual Ion Composition Experiment (CoDICE), som kombinerar kapaciteten hos flera instrument till en patenterad sensor ungefär lika stor som en 5-liters färghink och väger cirka 22 pund, sade Dr Mihir Desai, chef för SwRI Space Research Department och en IMAP-medutredare. "Ursprungligen utvecklad med intern SwRI-finansiering, CoDICE kommer att mäta fördelningarna och sammansättningen av interstellära pickupjoner, partiklar som tar sig igenom det "heliosfäriska" filtret. Det kännetecknar också solvindjoner såväl som massan och sammansättningen av partiklar med hög energi från solen."

Under fas A av IMAP-uppdraget, forskare och ingenjörer granskade och slutförde planer för de tio vetenskapliga instrumenten, Sju av dessa kommer att direkt ta prov på materia från det interstellära medium som når jordens närhet. Dessa prover inkluderar interstellära neutrala atomer och joner som plockas upp och accelereras av solvinden, men också dammpartiklar av interstellärt ursprung.

IMAP kommer också att undersöka de grundläggande processer som accelererar partiklar i hela heliosfären och bortom; de resulterande energiska partiklarna och kosmiska strålarna kan skada astronauter och rymdbaserad teknologi.

"SwRI bidrar också till utvecklingen av nästa generations energiska neutrala atomavbildare samt elektronik för att stödja IMAP-instrument som mäter solvindelektroner, sa Susan Pope, chef för rymdinstrumenteringsavdelningen och IMAP-lastsystemingenjör.

"IMAP kommer att hjälpa oss att förstå hur vår sol och solvinden påverkar gränsen för vårt solsystem, " sa SwRI Program Director John Scherrer, IMAP nyttolasthanterare.

Genom att studera naturen av samspelet mellan sol- och stjärnvindar, IMAP kommer att gå med i en flotta av NASA heliofysikuppdrag som försöker förstå hur solen påverkar rymdmiljön nära jorden och över solsystemet. Heliofysik rymdfarkost som studerar solen, nära jorden utrymme, och heliosfärens gränser bildar ett systemobservatorium. Att förstå de grundläggande grundläggande processerna som styr vårt område i rymden fortsätter att bygga en grund för att förutsäga jordens och solsystemets rymdväder.

Förutom att mogna utformningen av uppdraget, IMAPs fas B kommer att omfatta konstruktionen av underenheter och instrumentelement, och valet av ytterligare hårdvaru- och delsystempartners och leverantörer. IMAP valdes ut efter en konkurrenskraftig referentgranskning av förslag som lämnades in i slutet av 2017. Uppdraget är kostnadsbegränsat till 564 miljoner USD, exklusive kostnad för bärraketen.