Rocket Barrage para estudiar la aurora boreal

Una serie de 11 vuelos de cohetes desde dos ubicaciones remotas en el círculo polar ártico ayudará a descubrir los secretos de los procesos detrás de la aurora boreal.

Un lanzamiento de cohete suborbital 2011 desde el Centro Espacial de Andía.
NASA

Un equipo internacional de investigadores se aventura en el alto Ártico para explorar la magnetosfera de la Tierra como nunca antes.

La Iniciativa del Gran Desafío Cusp incluirá 11 cohetes de sondeo suborbitales lanzados desde dos sitios noruegos en 2018 y 2019: el Centro Espacial Andya en una isla frente a la costa noruega y el Rango de cohetes Svalbard en las Islas Svalbard, parte de Noruega ubicada en el Océano Ártico. Varias misiones incluirán lanzamientos simultáneos desde ambos sitios para obtener información multidimensional.

La iniciativa de dos años combina misiones enviadas por Canadá, Noruega, la Agencia Japonesa de Exploración Aeroespacial (JAXA), la NASA y otros países. Los 11 cohetes son parte de ocho misiones generales que participan en el proyecto.

La cúspide auroral

Los polos de la Tierra ofrecen a los científicos un entorno único para estudiar la interacción del viento solar cargado eléctricamente con el campo magnético de nuestro planeta. La cúspide auroral sobre los polos es donde el campo magnético se sumerge hacia adentro, permitiendo que las partículas cargadas impacten en la atmósfera de la Tierra. Este choque de alta energía calienta la atmósfera superior en cientos de grados, lo que hace que se infle y genere vientos feroces dentro de ella.

“Durante la noche polar de mediados de invierno en los meses de diciembre y enero, cuando se llevarán a cabo siete de las misiones, está oscuro todo el día en Svalbard. La cúspide es visible a simple vista ”, dice Jøran Moen (Universidad de Oslo).

La magnetosfera de la Tierra (a la derecha) protege a nuestro planeta del viento solar cargado eléctricamente. Pero en la cúspide auroral, algunas partículas cargadas del Sol pueden entrar en la atmósfera de la Tierra.
Centro de vuelo espacial NASA / Goddard

Estudiar la cúspide auroral es crucial para comprender cómo las interacciones en esta región afectan la comunicación y la navegación cerca de los polos. Todos los vuelos de pasajeros militares e intercontinentales transitan por esta región, al igual que los astronautas en órbitas terrestres bajas y satélites en órbita polar. La inflación de la atmósfera superior también arrastra a los satélites en órbita terrestre baja, acelerando su reentrada.

La Tierra es única entre los planetas terrestres, ya que es el único planeta rocoso en nuestro sistema solar con un campo magnético robusto y, por lo tanto, una cúspide auroral. En Venus o Marte, por ejemplo, el viento solar golpea directamente la atmósfera superior. Sin embargo, Venus, que no tiene ningún campo magnético, se envuelve en una atmósfera espesa, mientras que Marte, que alberga focos débiles de campo magnético, ha perdido la mayor parte de su atmósfera con el tiempo. Comprender el flujo de átomos en respuesta al viento solar puede ayudarnos a comprender estas diferencias.

Este proyecto también se produce durante un momento fascinante para estudiar el Sol, ya que nos dirigimos hacia el mínimo solar, un punto bajo en la actividad solar que se espera que llegue en 2019-2020.

La NASA tiene dos misiones que participan en el Gran Desafío: AZURE (el Experimento del cohete ascendente de la zona auroral) y VISIONS-2 (el Flujo de visualización de iones a través del experimento Neutral Atom Sensing)

Desbloqueando secretos de la aurora boreal

La ventana de lanzamiento para la misión AZURE se extiende del 3 al 19 de marzo. AZURE analizará el flujo de partículas cargadas a través de la ionosfera en su breve vuelo suborbital, apuntando específicamente a la región E radioreflectante de 56 a 93 millas por encima de la superficie de la Tierra y la región F por encima de ella, que se extiende a aproximadamente 310 millas.

La línea Kármán, la frontera internacional que marca el borde del espacio, comienza a 100 km (62 millas) de altura. Los cohetes AZURE gemelos desplegarán trazadores químicos compuestos de trimetil aluminio y una mezcla de estroncio / bario, lo que permitirá que las estaciones de rastreo en el suelo documenten el flujo vertical y horizontal de partículas a través de las capas E y F de la ionosfera. Las condiciones deben ser las correctas y el cielo despejado para que las estaciones terrestres vean la liberación del marcador químico. La NASA ha llevado a cabo experimentos similares de espectáculos de luces desde las instalaciones de lanzamiento de Wallops Island en la costa de Virginia.

La carga útil de AZURE en preparación para el lanzamiento.
NASA Wallops

VISIONS-2 se lanzará en diciembre de 2018, un seguimiento del primer lanzamiento de VISIONS que se llevó a cabo en 2013. VISIONS-2 estudiará cómo la aurora activa acelera los átomos de oxígeno y los lanza a la magnetosfera a 80 kilómetros por segundo. Estos iones de oxígeno "pueden afectar la velocidad a la que la energía del viento solar se transfiere a la magnetosfera, y la velocidad y los detalles de cómo se libera esta energía almacenada para producir auroras", dice el investigador principal Doug Rowland (NASA Goddard).

Será interesante ver cómo aparecen estas misiones, a medida que los investigadores continúen investigando los secretos del espacio cercano.