Djupt i rymden mellan avlägsna stjärnor, utrymmet är inte tomt. Istället, där driver stora moln av neutrala atomer och molekyler, såväl som laddade plasmapartiklar som kallas det interstellära mediet – som kan, under miljontals år, utvecklas till nya stjärnor och till och med planeter. Dessa flytande interstellära reservoarer är i fokus för det NASA-finansierade CHESS-sonande raketuppdraget, som kommer att kolla in de tidigaste stadierna av stjärnbildning.

CHESS – förkortning för Colorado High-Resolution Echelle Stellar Spectrograph – är en klingande raketnyttolast som kommer att flyga på en Black Brant IX suborbital klingande raket tidigt på morgonen den 27 juni, 2017. CHESS mäter ljusfiltrering genom det interstellära mediet för att studera atomerna och molekylerna inom, som ger viktig information för att förstå stjärnors livscykel.

"Det interstellära mediet genomsyrar galaxen, sa Kevin France, CHESS-principutredaren vid University of Colorado, Flyttblock. "När massiva stjärnor exploderar som supernovor, de utvisar denna råvara. Det är insidan av döda stjärnor, förvandlas till nästa generation av stjärnor och planeter."

CHESS är en spektrograf, som ger information om hur mycket av en given våglängd av ljus som finns. Den kommer att träna sitt öga på Beta Scorpii – en het, starkt lysande stjärna i konstellationen Scorpius välpositionerad för instrumentet att sondera materialet mellan stjärnan och vårt eget solsystem. När ljuset från Beta Scorpii strömmar mot jorden, atomer och molekyler – inklusive kol, syre och väte – blockerar ljuset i varierande grad längs vägen.

Forskare vet vilka våglängder som blockeras av vad, så genom att titta på hur mycket ljus som når rymden runt jorden, de kan bedöma alla möjliga detaljer om utrymmet det reste genom för att komma dit. CHESS-data ger observationer som vilka atomer och molekyler som finns i rymden, deras temperaturer och hur snabbt de rör sig.

Forskarna använder också CHESS-data för att utvärdera hur det interstellära molnet är uppbyggt, vilket kan hjälpa dem att peka ut var den står i stjärnbildningsprocessen. Det är fortfarande inte känt exakt hur lång tid det tar för detta material att införlivas i nya stjärnor. Men forskare vet att täta moln kan bana väg för kollapsen i början av stjärnbildningen.

Flygningen av en sondraket är kort; CHESS kommer att flyga i cirka 16 minuter totalt. Bara sex och en halv av dessa minuter ägnas åt att göra observationer mellan 90 och 200 miles över ytan - observationer som bara kan göras i rymden, ovanför atmosfären, som det långt ultravioletta ljuset som CHESS observerar inte kan tränga igenom. Efter flygningen, nyttolasten hoppar fallskärm till marken, där den kan återvinnas för framtida flygningar.

Detta är den tredje flygningen för CHESS nyttolasten under de senaste tre åren, och uppdragets mest detaljerade undersökning hittills. Forskarna har använt var och en för att testa och förbättra tekniken; den kommande flygningen har ett uppgraderat diffraktionsgitter, som reflekterar ljus och separerar det i dess olika våglängder.

"Ett effektivare galler betyder att instrumentet är så många gånger känsligare, " sa Frankrike. "Jämfört med CHESS första flygningen, denna tredje inkarnation är ungefär åtta gånger känsligare."

Genom att flyga snabbt utvecklande instrument på relativt billiga klingande raketer, forskare kan inte bara skaffa högkvalitativa vetenskapliga data, men också testa och mogna sina instrument mot möjlig rymdfärd. Enligt Frankrike, CHESS-instrumentet fungerar som en spektrografprototyp för NASA:s LUVOIR-koncept.

"Att stödja teknik och suborbitala flygprojekt idag leder direkt till lägre risk och kortare utvecklingstid för NASA:s stora uppdrag under de kommande två decennierna, sa Frankrike.

Startfönstret för CHESS öppnar klockan 01:10 EDT vid White Sands Missile Range nära Las Cruces, New Mexico. Den exakta tidpunkten för lanseringen beror på väderförhållandena.

CHESS stöds genom NASA:s Sounding Rocket Program som genomförs vid byråns Wallops Flight Facility, som hanteras av NASA:s Goddard Space Flight Center i Greenbelt, Maryland. Orbital ATK tillhandahåller uppdragsplanering, ingenjörstjänster och fältoperationer för NASA Sounding Rocket Operations Contract. NASA:s Heliophysics Division hanterar sondraketprogrammet för byrån.