Il radar meteorologico spaziale più avanzato al mondo sarà costruito nell'Artico da una partnership internazionale che includerà il Regno Unito, grazie a nuovi investimenti, nella regione di £ 4 a £ 6 milioni da NERC.
Il radar EISCAT_3D fornirà agli scienziati del Regno Unito uno strumento all'avanguardia per sondare l'atmosfera superiore e lo spazio vicino alla Terra, aiutandoli a comprendere gli effetti delle tempeste meteorologiche spaziali sulla tecnologia, società e ambiente.
Il governo del Regno Unito ha inserito la meteorologia spaziale nel Registro nazionale dei rischi, in riconoscimento dei potenziali danni che può arrecare ai satelliti, comunicazioni e reti elettriche. Le tempeste solari guidano il clima spaziale, ma una delle maggiori sfide nella scienza della meteorologia spaziale è migliorare la nostra comprensione di come il campo magnetico e l'atmosfera della Terra rispondono a questo. EISCAT_3D fornirà agli scienziati i mezzi per comprendere queste connessioni.
Con un costo totale di £ 63 milioni, la struttura sarà distribuita in tre siti nel nord della Scandinavia:a Skibotn, Norvegia, vicino a Kiruna in Svezia, e vicino a Kaaresuvanto in Finlandia. Il progetto inizierà a settembre 2017 con i preparativi del sito a partire dall'estate 2018. Il radar dovrebbe essere operativo nel 2021.
Una capacità chiave del radar sarà quella di misurare un intero volume 3D dell'alta atmosfera con dettagli senza precedenti. Questo è necessario per capire come le particelle energetiche e le correnti elettriche provenienti dallo spazio influenzino sia l'alta che la bassa atmosfera. Gli scienziati saranno in grado di effettuare misurazioni su scale da centinaia di metri a centinaia di chilometri, fornendo dettagli eccezionali e grandi quantità di dati, e aprendo il campo di ricerca che può essere svolto.
L'emisfero nord ospita già diversi radar EISCAT, situato nel cosiddetto ovale aurorale - dove puoi vedere l'aurora boreale o l'aurora boreale. Prendono misurazioni in una regione dell'atmosfera superiore della Terra chiamata ionosfera - da circa 70 a 1000 km di altitudine. Campiona la concentrazione e la temperatura degli elettroni, e la temperatura e la velocità degli ioni a una gamma di altitudini lungo la direzione del raggio radar. Ma gli attuali radar EISCAT forniscono un singolo raggio a matita, quindi i ricercatori possono guardare solo una piccola porzione di cielo in un dato momento.
Dottor Andrew Kavanagh, Supporto scientifico EISCAT del Regno Unito, con sede presso il British Antarctic Survey, disse:
"Il nuovo radar EISCAT_3D misurerà la ionosfera in molte direzioni diverse contemporaneamente. Sarà come avere centinaia di antenne che operano tutte insieme, guardando in direzioni diverse. Ciò significa che possiamo facilmente vedere i cambiamenti nella ionosfera e non perdere dati importanti:quando le nostre misurazioni cambiano saremo in grado di dire se qualcosa era appena apparso o sbiadito o se qualcosa si stava muovendo attraverso i raggi. Questo è molto importante in quanto ci fornisce informazioni su come si evolvono gli effetti del tempo spaziale".
Il sito di Skibotn, La Norvegia avrà un array di trasmettitori e ricevitori, mentre gli altri due siti avranno array di ricevitori. Questi genereranno raggi che "esamineranno" il raggio trasmesso e forniranno ai ricercatori molte altezze di intersezione.
L'amministratore delegato del NERC, Professor Duncan Wingham, disse:
"EISCAT_3D ci darà un'immagine 3D delle interazioni tra il tempo spaziale e la nostra atmosfera superiore con un dettaglio che non abbiamo mai visto prima, dandoci risposte alle domande che i ricercatori hanno sugli impatti del tempo spaziale sull'atmosfera superiore. Abbiamo bisogno di queste informazioni per ridurre i rischi posti dalla meteorologia spaziale sui nostri sistemi di comunicazione, satelliti e reti elettriche, su cui tutti facciamo affidamento".
Direttore EISCAT, Il dottor Craig Heinselman, disse:
"Siamo molto entusiasti di iniziare la costruzione del nuovo sistema radar EISCAT_3D. Basandosi su oltre tre decenni e mezzo di osservazioni scientifiche con i radar EISCAT legacy, questo nuovo radar phased-array multi-sito consentirà alla nostra comunità internazionale di utenti di indagare su importanti questioni sulla fisica dell'ambiente spaziale vicino alla Terra. Il radar effettuerà misurazioni almeno dieci volte più velocemente e con una risoluzione dieci volte più fine rispetto ai sistemi attuali. Fornirà inoltre misurazioni fondamentalmente diverse che sono uniche nel mondo scientifico utilizzando, inizialmente, array di ricezione completamente flessibili in due località separate nella regione nordica in concerto con l'array di trasmissione/ricezione principale. Questi sistemi ci permetteranno di sondare fenomeni come l'aurora boreale in tre dimensioni e, di concerto con una varietà di altre misurazioni, ci permetterà di scoprire gli effetti fondamentali di fenomeni come la meteorologia spaziale. EISCAT_3D utilizza moderne tecnologie analogiche e digitali che consentono flessibilità immediata e un percorso futuro per l'implementazione di nuove idee che emergono dalle scoperte future. Rappresenta davvero una piattaforma su cui costruire la prossima generazione di scienziati spaziali".
