Den mest avancerade rymdväderradarn i världen ska byggas i Arktis genom ett internationellt partnerskap inklusive Storbritannien, tack vare nya investeringar, i regionen £4 till £6m från NERC.
EISCAT_3D-radarn kommer att förse brittiska forskare med ett banbrytande verktyg för att undersöka den övre atmosfären och rymden nära jorden, hjälpa dem att förstå effekterna av rymdväderstormar på teknik, samhället och miljön.
Den brittiska regeringen har placerat rymdväder i National Risk Register, som ett erkännande av den potentiella skada den kan göra på satelliter, kommunikations- och elnät. Solstormar driver rymdväder, men en av de största utmaningarna inom rymdvädervetenskapen är att förbättra vår förståelse för hur jordens magnetfält och atmosfär reagerar på detta. EISCAT_3D kommer att ge forskare möjlighet att förstå dessa samband.
Kostar totalt 63 miljoner pund, Anläggningen kommer att fördelas på tre platser i norra Skandinavien - i Skibotn, Norge, nära Kiruna i Sverige, och nära Kaaresuvanto i Finland. Projektet startar i september 2017 med platsförberedelser som börjar sommaren 2018. Radarn förväntas vara i drift 2021.
En nyckelförmåga hos radarn kommer att vara att mäta en hel 3D-volym av den övre atmosfären i oöverträffad detalj. Detta är nödvändigt för att förstå hur energiska partiklar och elektriska strömmar från rymden påverkar både den övre och den nedre atmosfären. Forskare kommer att kunna göra mätningar över skalor från hundratals meter till hundratals kilometer, tillhandahåller exceptionella detaljer och stora mängder data, och öppnar utrymmet för forskning som kan utföras.
Det norra halvklotet är redan värd för flera EISCAT-radarer, belägen i den så kallade norrskensovalen - där du kan se norrsken eller norrsken. De gör mätningar i en region av jordens övre atmosfär som kallas jonosfären - från cirka 70 till 1000 km höjd. De provar elektronkoncentrationen och temperaturen, och jontemperaturen och -hastigheten vid ett höjdområde längs radarstrålens riktning. Men de nuvarande EISCAT-radarerna ger en enda pennstråle, så forskare kan bara titta på en liten del av himlen vid en given tidpunkt.
Dr Andrew Kavanagh, UK EISCAT Science Support, baserad på British Antarctic Survey, sa:
"Den nya EISCAT_3D-radarn kommer att mäta jonosfären i många olika riktningar samtidigt. Det kommer att vara som att ha hundratals rätter som alla fungerar tillsammans, titta åt olika håll. Det betyder att vi enkelt kan se förändringar i jonosfären och inte missa viktiga data:när våra mätningar ändras kommer vi att kunna säga om något precis hade dykt upp eller bleknat eller om något rörde sig genom strålarna. Detta är verkligen viktigt eftersom det ger oss information om hur rymdvädereffekter utvecklas."
Sajten i Skibotn, Norge kommer att ha en sändar- och mottagaruppsättning, medan de två andra platserna kommer att ha mottagarmatriser. Dessa kommer att generera strålar som kommer att "se in i" den sända strålen och ge forskarna många skärningshöjder.
NERC:s vd, Professor Duncan Wingham, sa:
"EISCAT_3D kommer att ge oss en 3D-bild av interaktioner mellan rymdväder och vår övre atmosfär med en detalj som vi inte har sett tidigare, ger oss svar på frågor som forskare har om rymdvädrets inverkan på den övre atmosfären. Vi behöver denna information för att minska riskerna med rymdväder på våra kommunikationssystem, satelliter och elnät, som vi alla litar på."
EISCAT direktör, Dr Craig Heinselman, sa:
"Vi är mycket glada över att börja bygga det nya radarsystemet EISCAT_3D. Bygger på över tre och ett halvt decennier av vetenskapliga observationer med de äldre EISCAT-radarerna, denna nya multi-site phased-array radar kommer att göra det möjligt för vår internationella användargemenskap att undersöka viktiga frågor om fysiken i rymdmiljön nära jorden. Radarn kommer att göra mätningar minst tio gånger snabbare och med tio gånger finare upplösning än nuvarande system. Det kommer också att tillhandahålla fundamentalt olika mätningar som är unika i den vetenskapliga världen genom att använda, initialt, helt flexibla mottagningsmatriser på två åtskilda platser i Norden i samverkan med kärnan för sändning/mottagning. Dessa system låter oss undersöka fenomen som norrskenet i tre dimensioner och, i samverkan med en mängd andra mätningar, kommer att tillåta oss att avslöja de grundläggande effekterna av fenomen som rymdväder. EISCAT_3D använder modern analog och digital teknik som möjliggör flexibilitet nu och en väg framåt för att implementera nya idéer som kommer från framtida upptäckter. Det representerar verkligen en plattform för nästa generation av rymdforskare att bygga vidare på."
