Due razzi sonda della NASA che trasportano strumenti ionici sviluppati da SwRI hanno studiato l'elettrodinamica della cuspide polare. Gli strumenti voleranno su TRACERS, una missione eliofisica per studiare come interagiscono i campi magnetici della Terra e del Sole, il lancio è previsto per il 2023. Credito:NASA/Jamie Adkins 
Oltre a fornire servizi scientifici e di gestione delle missioni all'UI, SwRI sta sviluppando lo strumento Analyzer for Cusp Ions (ACI), che studierà come interagiscono i campi magnetici del Sole e della Terra attraverso nuove misurazioni nelle cuspidi polari. Con un subappalto a Millennium Space Systems, SwRI gestisce anche lo sviluppo delle sue due piattaforme di bus satellitari, supportare l'integrazione e il test degli strumenti, e condurre le operazioni di missione.
TRACERS utilizzerà due satelliti per osservare particelle e campi nella regione della cuspide magnetica settentrionale della Terra, la regione che circonda i poli della Terra dove le linee del campo magnetico del nostro pianeta curvano verso la Terra. Qui, il campo magnetico consente alle particelle del confine tra il campo magnetico terrestre e lo spazio interplanetario di accedere all'atmosfera.
"TRACERS è una missione entusiasmante, " ha detto il dottor Stephen Fuselier di SwRI, un co-investigatore di missione che guida lo sviluppo dello strumento ACI. "Abbiamo avuto l'opportunità di fare un test della missione e dell'ACI quando abbiamo pilotato i razzi TRICE-2 della NASA nel 2018 come parte dell'organizzazione internazionale, campagna di osservazione multi-missione "Grand Challenge Initiative—Cusp". I dati restituiti da quel singolo passaggio attraverso la cuspide sono stati sorprendenti. Non vediamo l'ora di ottenere i dati da migliaia di passaggi di cuspide".
Questa immagine a falsi colori della magnetosfera terrestre illustra la depressione dell'intensità del campo magnetico nelle cuspidi nord e sud. SwRI ha progettato uno strumento a ioni per la missione TRACERS per studiare la variabilità della riconnessione magnetica ottenendo misurazioni nelle cuspidi. Credito:NASA/GSFC/N. A. Tsyganenko/C. T. Russell
La cuspide fornisce un facile accesso al confine della Terra con lo spazio interplanetario consentendo una prospettiva unica su come i campi magnetici intorno alla Terra interagiscono con quelli del Sole. In un processo noto come riconnessione magnetica, le linee di campo si riconfigurano in modo esplosivo, accelerando le particelle a velocità che raggiungono una frazione significativa della velocità della luce.
La riconnessione magnetica è responsabile di eventi solari esplosivi, come brillamenti solari ed espulsioni di massa coronale, e guida i disturbi nell'ambiente spaziale terrestre. Tali disturbi producono aurore spettacolari, mentre la radiazione elettromagnetica ad alta energia che inviano verso la Terra può anche spegnere le reti elettriche e interrompere i sistemi di comunicazione e navigazione satellitari.
TRACERS sarà la prima missione spaziale ad esplorare questo processo nella cuspide con due satelliti, fornendo osservazioni su come i processi cambiano sia nello spazio che nel tempo. Il punto di osservazione della cuspide consente anche osservazioni simultanee di riconnessione in tutto lo spazio vicino alla Terra. TRACERS fornirà un contesto importante per la missione Magnetospheric Multiscale guidata da SwRI, che è in orbita terrestre da oltre cinque anni raccogliendo i primi dettagli, osservazioni ad alta velocità di eventi di riconnessione.
"Nel corso della missione di un anno pianificata, i satelliti identici saranno dotati di un totale combinato di 10 strumenti per misurare il plasma e i campi in oltre 3, 000 incroci di cuspidi, " ha detto Ron Black di SwRI, che serve come responsabile della missione TRACERS. "Questo ci consentirà di determinare la variabilità della riconnessione su un'ampia gamma di condizioni del vento solare".
