Il 25 gennaio 2018, La NASA lancia le osservazioni su scala globale dell'arto e del disco, o ORO, un carico utile ospitato a bordo di SES-14, un satellite per comunicazioni commerciali. GOLD indagherà sull'interazione dinamica tra lo spazio e l'atmosfera più alta della Terra ed è la prima missione scientifica della NASA a pilotare uno strumento come carico utile ospitato commercialmente.

Lo spazio non è completamente vuoto:brulica di particelle cariche in rapido movimento e campi elettrici e magnetici che guidano il loro movimento. Al confine tra l'atmosfera terrestre e lo spazio, le particelle cariche, chiamate ionosfera, coesistono con i tratti superiori dell'atmosfera neutra, chiamata termosfera. I due si mescolano e si influenzano a vicenda costantemente. Questa interazione, e il ruolo del clima terrestre, La meteorologia spaziale e il campo magnetico terrestre hanno ciascuno in esso:è il fulcro della missione di GOLD.

"L'atmosfera superiore è molto più variabile di quanto immaginato in precedenza, ma non capiamo le interazioni tra tutti i fattori coinvolti, " ha detto Richard Eastes, Ricercatore principale GOLD presso il Laboratory for Atmospheric and Space Physics dell'Università del Colorado Boulder. "Ecco dove entra in gioco l'ORO:per la prima volta, la missione ci dà il quadro generale di come i diversi piloti si incontrano e si influenzano a vicenda."

Storicamente difficile da osservare, questa regione poco compresa risponde sia al clima terrestre nella bassa atmosfera sottostante sia al tumulto del tempo spaziale dall'alto. E risponde anche rapidamente, subendo un cambiamento drammatico in meno di un'ora, Eastes ha detto.

Grandi eventi nella bassa atmosfera, come uragani o tsunami, creare onde che possono viaggiare fino a questa interfaccia nello spazio, modificando i modelli del vento e causando interruzioni. Dalla parte opposta, dall'alto di questa regione, raffiche di particelle energizzate e tempeste solari trasportano campi elettrici e magnetici e hanno il potenziale per distruggere l'ambiente spaziale terrestre. Questa combinazione di fattori rende difficile prevedere i cambiamenti nella ionosfera e questi cambiamenti possono avere un grande impatto.

"Lo spazio non è solo la casa degli astronauti e dei satelliti; influenza la nostra vita quotidiana, "ha detto Sarah Jones, Scienziato della missione GOLD presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland. I satelliti in orbita bassa, inclusa la Stazione Spaziale Internazionale, volano attraverso la ionosfera. Ma segnali di comunicazione, come le onde radio e i segnali che fanno funzionare i nostri sistemi GPS, viaggiare anche attraverso questa regione, e cambiamenti improvvisi possono distorcerli o addirittura tagliarli fuori completamente.

GOLD cerca di capire cosa spinge al cambiamento in questa regione critica. I dati risultanti miglioreranno i modelli di previsione degli eventi meteorologici spaziali che possono avere un impatto sulla vita sulla Terra, così come satelliti e astronauti nello spazio. GOLD è la prima missione in grado di fornirci osservazioni abbastanza veloci da monitorare i dettagli di regolari, cambiamenti di ora in ora nella meteorologia spaziale, non solo nel suo clima generale.

"I primi satelliti meteorologici hanno rivoluzionato la nostra comprensione e capacità di prevedere il tempo terrestre, " disse Elsayed Talaat, capo scienziato eliofisico presso la sede della NASA a Washington. "Prevediamo che GOLD ci darà nuovo, una visione simile delle dinamiche dell'atmosfera superiore e dell'ambiente spaziale del nostro pianeta".

All'incirca delle dimensioni di un mini frigorifero, lo strumento GOLD da 80 libbre è uno spettrografo per immagini, uno strumento che scompone la luce nelle sue lunghezze d'onda componenti e ne misura l'intensità. Nello specifico, misura la luce ultravioletta lontana, creando immagini ultraviolette a disco intero della Terra dal suo punto di osservazione geostazionario sopra l'emisfero occidentale.

"Proprio come una termocamera a infrarossi ti permette di vedere come cambiano le temperature con colori diversi, GOLD immagini la luce ultravioletta per fornire una mappa della Terra che rivela come la temperatura e la composizione atmosferica cambiano in base alla posizione, " ha detto Eastes.

Da queste immagini, gli scienziati possono determinare la temperatura e le quantità relative di diverse particelle, come l'ossigeno atomico e l'azoto molecolare, presenti nell'atmosfera neutra, che è utile per determinare come questi gas neutri modellano le condizioni ionosferiche. Questi dati forniranno le prime mappe del cambiamento della temperatura e della composizione dell'alta atmosfera in tutte le Americhe.

GOLD è una missione di opportunità della NASA guidata dalla University of Central Florida. Il Laboratorio di fisica dell'atmosfera e dello spazio dell'Università del Colorado Boulder ha costruito lo strumento. Un payload ospitato su un satellite altrimenti non correlato, lo strumento GOLD vola in orbita geostazionaria su un satellite per comunicazioni commerciali, SES-14, costruito da Airbus per l'operatore satellitare lussemburghese, SES.

"Per anni, abbiamo studiato l'atmosfera superiore della Terra in dettaglio dall'orbita terrestre e bassa, "Eastes ha detto. "Recedendo al geostazionario, possiamo mettere le cose in un contesto globale. Puoi vedere metà della Terra da là fuori."

Quest'anno verrà lanciato anche Ionospheric Connection Explorer, o ICONA, che studierà la ionosfera e l'alta atmosfera neutra. Ma mentre GOLD vola nell'orbita geostazionaria 22, 000 miglia sopra l'emisfero occidentale, ICON vola a soli 350 miglia sopra la Terra, dove può raccogliere immagini ravvicinate di questa regione. Insieme, queste missioni forniscono le osservazioni sulla ionosfera più complete che abbiamo mai avuto, consentendo una comprensione più profonda di come il nostro pianeta interagisce con lo spazio.

GOLD è l'ultima aggiunta alla flotta di missioni eliofisiche della NASA. Le missioni eliofisiche della NASA studiano un vasto sistema interconnesso dal Sole allo spazio che circonda la Terra e altri pianeti, e fino ai limiti più remoti del flusso costante di vento solare del Sole. Le osservazioni di GOLD forniranno informazioni chiave su come l'alta atmosfera terrestre è collegata a questo sistema dinamico e complesso.