Två NASA-sondraketer med SwRI-utvecklade joninstrument studerade polarkuspens elektrodynamik. Instrumenten kommer att flyga på TRACERS, ett heliofysiskt uppdrag för att studera hur jordens och solens magnetfält interagerar, planeras att lanseras 2023. Kredit:NASA/Jamie Adkins 
Förutom att tillhandahålla uppdragshantering och vetenskapstjänster till UI, SwRI utvecklar instrumentet Analyzer for Cusp Ions (ACI), som kommer att studera hur solens och jordens magnetfält interagerar genom nya mätningar i polarkusparna. Under ett underkontrakt till Millennium Space Systems, SwRI leder också utvecklingen av sina två satellitbussplattformar, stödja instrumentintegration och testning, och genomföra uppdragsverksamhet.
TRACERS kommer att använda två satelliter för att observera partiklar och fält vid jordens norra magnetiska cusp-region – området som omger jordens poler där vår planets magnetfältslinjer kröker sig ner mot jorden. Här, magnetfältet tillåter partiklar från gränsen mellan jordens magnetfält och det interplanetära rymden att komma åt atmosfären.
"TRACERS är ett spännande uppdrag, " sa SwRI:s Dr Stephen Fuselier, en medutredare i uppdraget som leder utvecklingen av ACI-instrumentet. "Vi hade möjlighet att göra en testkörning av uppdraget och ACI när vi flög NASA:s TRICE-2-raketer 2018 som en del av den internationella, observationskampanj med flera uppdrag "Grand Challenge Initiative—Cusp". Datan som returnerades från den enda passagen genom kuppen var fantastisk. Vi kan inte vänta på att få data från tusentals cusp pass."
Denna falska färgbild av jordens magnetosfär illustrerar depressionen i magnetfältstyrkan i de norra och södra kuspen. SwRI har designat ett joninstrument för TRACERS-uppdraget för att undersöka variabiliteten av magnetisk återkoppling genom att erhålla mätningar i cusps. Kredit:NASA/GSFC/N. A. Tsyganenko/C. T. Russell
Kuppen ger enkel åtkomst till jordens gräns med interplanetariskt rymd, vilket ger ett unikt perspektiv på hur magnetfält runt jorden interagerar med de från solen. I en process som kallas magnetisk återkoppling, fältlinjerna explosivt omkonfigureras, accelererar partiklar till hastigheter som når en betydande del av ljusets hastighet.
Magnetisk återkoppling är ansvarig för explosiva solhändelser, såsom solflammor och koronala massutkastningar, och driver störningar i jordens rymdmiljö. Sådana störningar producerar spektakulära norrsken, medan den högenergiska elektromagnetiska strålningen de skickar mot jorden också kan stänga av elnäten och störa satellitbaserade kommunikations- och navigationssystem.
TRACERS kommer att vara det första rymduppdraget att utforska denna process i gränsen med två satelliter, ger observationer av hur processer förändras över både rum och tid. Utsiktspunkten för cusp tillåter också samtidiga observationer av återkoppling i hela jordens närområde. TRACERS kommer att ge viktiga sammanhang för det SwRI-ledda Magnetospheric Multiscale-uppdraget, som har varit i jordens omloppsbana i över fem år och samlat in de första detaljerade, höghastighetsobservationer av återkopplingshändelser.
"Under det planerade ettåriga uppdraget, de identiska satelliterna kommer att utrustas med totalt 10 instrument för att mäta plasma och fält i över 3, 000 cusp-korsningar, " sa SwRI:s Ron Black, som fungerar som TRACERS uppdragsledare. "Detta kommer att tillåta oss att bestämma återkopplingsvariabilitet över ett brett spektrum av solvindförhållanden."
