Forskare vid CU Boulder börjar arbeta med ett nytt samarbetsbidrag från NASA och National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) som kommer att förbättra solvindsmodelleringen.

Teamet på CU leds av Space Weather Technology, Forsknings- och utbildningscenter med bidrag från Stanford University, Lockheed Martin och National Solar Observatory i Boulder. Detta är det första sådant anslag som det nya centret har fått och första gången en grupp från CU har arbetat med National Solar Observatory om ett NASA-anslag, sa centerdirektör Thomas Berger.

Rymdväderteknologin, Forsknings- och utbildningscentrum är ett multidisciplinärt centrum inom College of Engineering and Applied Science. Mitten, en huvudkomponent i universitetets Grand Challenge, samlar olika forskning om rymdväder som förekommer över universitetet och Front Range.

Projektet, som löper i 12 månader och finansieras med $287, 000, har titeln Improving Magnetic Field Boundary Conditions for Solar Wind Models. Det är en del av ett nytt NASA och NOAA Operations to Research (O2R) program, som syftar till att kommunicera rymdväderprognosutmaningar till forskarvärlden som sedan kan hitta innovativa lösningar.

Solvind är strömmen av högenergiladdade partiklar som bär solens magnetfält in i vårt solsystem, där det kan interagera med planetariska magnetfält. Det kan också vara stora utbrott av magnetfält, känd som koronala massutstötningar, inbäddad i solvinden som avsevärt kan störa jordens magnetfält, orsakar stora "geomagnetiska stormar".

De mest kända effekterna av dessa stormar är de färgglada ljusen från norrskenet. Om de är tillräckligt kraftfulla, dock, de kan orsaka problem med satellitkommunikation, transmissionslinjer och GPS-navigering. Även om dessa effekter är sällsynta, vårt samhälle är alltmer beroende av dessa tekniker. Det gör det viktigt att förstå och förutsäga dessa stormar så exakt som möjligt.

För närvarande, både NOAA:s Space Weather Prediction Center och det amerikanska flygvapnet använder en kombination av modeller för att förutsäga solvindens hastighet och densitetsförhållanden på jorden. Indata till dessa modeller kommer från National Solar Observatorys Global Oscillations Network Group (GONG) teleskopuppsättning, en samling av sex solobservatorier placerade runt om i världen. Men eftersom dessa teleskop är markbaserade, de utmanas när de avbildar solen genom jordens egen turbulenta atmosfär.

Det kan leda till felaktiga uppgifter, sa Berger.

"Mätningarna av solens magnetfält är inte så enhetliga som vi skulle vilja, och det är svårt att kalibrera dem för att få in korrekta magnetfältsvärden i den aktuella modellen, sade han. Dessutom, eftersom vi bara ser solen från jorden, i solsystemets ekliptiska plan, vi kan inte mäta magnetfältet i solpolområdena särskilt bra. Polarområdena är källan till de snabbaste solvindströmmarna, så att få dessa fält fel innebär att prognosmodellerna ofta är fel."

Berger sa att det nya projektet kommer att "omkalibrera" GONG-data för att göra dem mer exakta över hela solskivan och jämföra GONGs markbaserade magnetfältdata med data som mäts i rymden av Japan, USA:s och Storbritanniens Hinode-uppdrag och NASA:s Solar Dynamics Observatory. Bidraget kommer också att finansiera arbete med att testa dessa nya indata och mäta förbättringsnivån i prognoserna.

Rymdväderteknologin, Forsknings- och utbildningscentret syftar till att producera banbrytande forskningsframsteg och innovativa uppdragsteknologier som är direkt knutna till behoven hos det operativa prognosföretaget. Deras mål är att säkerställa stängning av forskningen till operationsslingan, och Berger sa att den här utmärkelsen passar det uppdraget perfekt.

"O2R-programmet är första gången som NASA och NOAA arbetar tillsammans för att finansiera förbättringar av rymdväderprognoser, och CU:s nya rymdvädercenter ligger i spetsen för denna spännande insats, " han sa.