En bild tagen från den internationella rymdstationen visar orangea delar av luftglöd som svävar i jordens atmosfär. NASA:s nya Atmospheric Waves Experiment kommer att observera detta luftglöd från en sittplats på rymdstationen för att hjälpa forskare att förstå, och i slutändan förbättra prognoser för, rymdväderförändringar i den övre atmosfären. Kredit:NASA
Jeff Forbes arbetar med ett forskningsprojekt som planeras för den internationella rymdstationen (ISS) för att hjälpa oss att bättre förstå och förutsäga förhållanden i utkanten av rymden.
NASA finansierar Atmospheric Waves Experiment (AWE) för att analysera gravitationsvågor (eller "flytkraft") i en region i den övre atmosfären som kan orsaka störningar i radio- och satellitkommunikation samt GPS – nyckelverktyg för säkra flyg- och fartygsresor.
Från sin internationella rymdstations abborre, AWE kommer att fokusera på färgstarka emissionsskikt i jordens atmosfär, kallas luftglöd, för att avgöra vilken kombination av krafter som driver rymdväder i den övre atmosfären.
Denna region ansågs en gång bara påverkas av solens ultravioletta ljus och partiklar, men nyare analyser har visat att gravitationsvågor som genereras av vädermönster på jorden också har en inverkan.
"Mycket energi och fart från markväder - åskväder, orkaner, etc. – överförs upp till detta område. Det är skärningspunkten mellan rymdväder och jordväder, sa Forbes, en professor emeritus och forskningsprofessor vid Ann och H.J. Smead Department of Aerospace Engineering Sciences, som fungerar som biträdande huvudutredare för projektet.
Tidigare undersökningar av fenomenet har genomförts, men mest från marken och tittar upp.
"På marken, du kan bara göra mätningar på molnfria nätter, och endast inom det lilla området av himlen direkt ovanför utrustningen. Tittar ner från ISS, om fyra dagar kan vi måla en bild av 85 procent av världen, " sa Forbes.
Den ledande organisationen för projektet är Utah State Universitys Space Dynamics Laboratory, där tekniken först utvecklades för markbaserad användning av AWE Principal Investigator, Fysikprofessor Michael Taylor vid USU:s Center for Atmospheric and Space Sciences. Taylor, Forbes, och deras team arbetar nu med att anpassa den för operationer i rymden.
När den väl har lanserats, AWE-utrustningen kommer att möjliggöra skapandet av en global karta över gravitationsvågens egenskaper och hur dessa vågor motsvarar markbaserade källor som tropiska stormar och konvektion. Dessa observationer passar ihop med andra NASA-uppdrag som Global-scale Observations of the Limb and Disk, eller GULD, som lanserades i januari 2018, och den kommande Ionospheric Explorer - som båda försöker reda ut olika aspekter av hur markväder och rymdväder interagerar.
Experimentet förväntas starta i slutet av 2022 och kommer att vara i drift monterat på utsidan av ISS i två år. NASA tillhandahåller 42 miljoner dollar för projektet.
Teamet kommer att bedriva forskning med den data de samlar in, men de kommer inte att vara de enda med tillgång – all information kommer att vara öppen för analys av det världsomspännande forskarsamhället.
"All data kommer att vara allmänt tillgänglig inom några månader efter insamling i en NASA-databas, "Forbes sa. "Vårt jobb är att producera den vetenskap vi är intresserade av, att förstå dessa vågor och deras roll, men vi gör inte all vetenskap. Andra kommer att kunna använda det för sin egen forskning också."