• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Raketflyg för att skärpa NASAs studie av solen

    EVE-nyttolasten lastas på en vagn för transport vid White Sands Missile Range. Kredit:NASA

    Det är bäst att inte titta direkt på solen om du inte är ett av NASA:s solobservationsinstrument. Och även då, att göra det kommer att orsaka viss skada. Exponering för solen försämrar ljussensorer av alla slag, från näthinnan i det mänskliga ögat till instrument ombord på NASA:s Solar Dynamics Observatory-satellit, eller SDO. Lyckligtvis, med periodiska kalibreringar, den senare kan fortsätta att överföra data av hög kvalitet till forskare på jorden.

    SDO:s extrema ultravioletta variabilitetsexperiment, eller EVE, använder sondraketer för kalibrering. Under ungefär 15 minuters flyg, dessa suborbitala raketer bär en kopia av EVE-instrumentet cirka 180 miles över jorden, där den registrerar mätningar för att hålla sitt tvillinginstrument ombord på SDO i harmoni. Tom Woods, en solfysiker vid Laboratory for Atmospheric and Space Physics vid University of Colorado Boulder, är huvudutredare av EVE-instrumentet.

    Det 30 minuter långa uppskjutningsfönstret för nästa EVE-kalibreringsflygning öppnar klockan 11:25 MT den 9 september, 2021, vid White Sands Missile Range i New Mexico.

    EVE är ett rymdinstrument som mäter solens extrema ultravioletta ljus och namnet till EVE-ljudraketuppdraget. Solens aktivitet orsakar enorma variationer i produktionen av denna kraftfulla strålning, som är osynlig för våra ögon och absorberas av jordens atmosfär innan den når marken.

    Solstormar, till exempel, släpper lös enorma mängder extremt ultraviolett ljus. EVE gör det möjligt för forskare att hålla koll på solen i nästan realtid. Det tar mindre än en sekund för SDO-data att nå jorden och ytterligare 15 minuter för data att bearbetas till en användbar form.

    En illustration av SDO-rymdfarkosten med EVE-instrumentet markerat. Kredit:NASA/SDO

    Denna hastighet är viktig eftersom effekterna av denna variation ibland kan kännas på jorden. Utbrott av extremt ultraviolett ljus kan störa jordens atmosfär och, som ett resultat, GPS- eller radiosignalerna som färdas genom den. "En del av vår vetenskap är att tillhandahålla dessa mätningar för rymdväderoperatörer som oroar sig för hur våra kommunikations- och navigationssystem kan störas på grund av en solflamma, " sa Woods.

    Men solstrålning och rymdens hårdhet försämrar EVE:s sensorer med tiden. Så, Woods team och NASA skickar klingande raketer - från den nautiska termen "ljud, betyder att mäta – ut i rymden för att omkalibrera EVE och hålla data korrekt.

    Från ombord på den sonande raketen, kopian av EVE-instrumentet mäter extremt ultraviolett ljus innan den hoppar tillbaka ner till jorden för återanvändning. Instrumentet måste vara i rymden för att kunna registrera dessa mätningar eftersom atmosfären absorberar det mesta av ultraviolett ljus.

    Förutom sina korta och enstaka razzior i rymden, dubblettinstrumentet tillbringar sin tid på jorden, skyddad från den hårda rymdmiljön och inom räckhåll för forskare för justeringar. Genom att jämföra mätningarna från detta EVE-instrument med de från dess tvilling på SDO, forskare kan korrigera för eventuell försämring på satellitversionen. Informationen kommer att användas för att validera kalibreringen av tio instrument ombord på andra rymdfarkoster.

    Bilderna visar solen sedd av ett annat SDO-instrument, AIA, i 304 Ångström ljus 2021 före degraderingskorrigering (vänster) och med korrigeringar från en sondraketkalibrering (höger). Kredit:NASA/SDO

    Efter att SDO lanserades 2010, Woods och hans team hade som mål att omkalibrera instrumentet var sjätte månad eller så. Nu, de skjuter ungefär en gång vartannat år eftersom nedbrytningshastigheten saktar ner med tiden. Dock, coronavirus-pandemin försenade den senaste lanseringen, så de är nu över treårsgränsen. "Vi är angelägna om att få den här lanserad och se hur bra allt går, " sa Woods. När de väl har de nya numren, de kommer att köra om data från de senaste åren för att säkerställa så exakta mätningar som möjligt.

    Mellan ljudande raketuppskjutningar, EVE-teamet använder också veckokalibreringsmätningar från själva SDO:s EVE-instrument. Men, Woods sa, dessa kalibreringar är inte lika informativa. "Det ger dig inte ett direkt mått av nedbrytning, " sa han. "Det enda sättet att verkligen sätta fast den försämringen är att göra den här typen av korskalibrering."

    Den jordboende EVE förbereds för sin tionde resa ut i rymden på 15 år (den började flyga innan SDO lanserades), och nya frågor dyker upp. "Hur många gånger kan du starta det här innan något går sönder?" sa Woods. "Launch vibrationer är hårt på det, landningen är svår för den också."

    Den exakta tekniken inuti EVE är inte tillgänglig längre, har ersatts av nyare versioner, men Woods och hans team bygger en ersättare ifall något går sönder under de närmaste åren. "Det börjar bli gammalt, " sa han. "Jag vet inte hur många fler uppdrag den kan överleva, men än så länge – knacka på trä – har det hållit i sig så många år redan." Under den tiden, det har gjort det möjligt för oss att se vår sol som aldrig förr. Woods hoppas att det kommer att fortsätta kasta ljus över solens aktivitet i många år framöver.


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com