Una suite di palloni scientifici sta per decollare dal sito sul campo della Columbia Scientific Balloon Facility della NASA a Fort Sumner, Nuovo Messico, portando strumenti che aiuteranno gli scienziati a capire la connessione tra il Sole e la Terra.

Il Sole sfrigola al centro del nostro sistema solare a 93 milioni di miglia di distanza, ma la sua influenza non finisce qui. Espira il vento solare, un flusso continuo di particelle cariche che sfreccia oltre la Terra e continua per più di 4 miliardi di miglia. Le improvvise esplosioni del vento solare possono innescare bellissime aurore sulla Terra, ma può anche disturbare i segnali radio e GPS, minacciare i nostri satelliti, e rappresentano un rischio per le reti elettriche in superficie.

Tra i sei voli in mongolfiera in decollo da qui a metà giugno, quattro esperimenti studieranno diversi aspetti dell'influenza del Sole. Si concentreranno sul tratto di cielo a 60-300 miglia (100-50 chilometri) sopra la superficie, dove l'atmosfera superiore e lo spazio della Terra si incontrano. Oltre a generare nuova scienza, esperimenti con palloncini come questi offrono un modo a basso costo per testare nuove tecniche strumentali e offrono preziose opportunità per gli scienziati all'inizio della carriera di acquisire esperienza pratica.

ASHI:Imager eliosferico per tutto il cielo

L'imager eliosferico All-Sky, o ASHI, è un carico utile sulle spalle che volerà insieme al Columbia Scientific Balloon Flight (CSBF) Test Flight II non prima del 5 maggio, 2021. Il volo di ASHI metterà alla prova la capacità dello strumento di ridurre la luce diffusa e osservare il vento solare da qui sulla Terra. Circa le dimensioni di una ruota di automobile e pesa circa 33 libbre (15 chilogrammi), ASHI siederà in cima al pallone e scruterà verso l'alto per tentare una visione completa di un emisfero del cielo. ASHI ha un obiettivo fisheye e un rilevatore racchiusi sotto un recinto che riduce notevolmente la luce parassita per catturare la sua visione grandangolare.

Questo volo di prova in mongolfiera è in preparazione per un potenziale volo futuro a bordo di un satellite geostazionario. Il team sta valutando la capacità di ASHI di ridurre la luce diffusa dal Sole, Luna, e Terra, e il suo potenziale per visualizzare e misurare quantitativamente il vento solare mentre attraversa la Terra. ASHI è guidato da Bernard Jackson, uno scienziato spaziale presso l'Università della California, San Diego.

BALBOA:osservazioni basate su BALloon per l'aurora illuminata dal sole

BALBOA, abbreviazione di osservazioni basate su BALLOon per Aurora illuminata dal sole, testerà una telecamera a infrarossi ad ampia visuale progettata per studiare le aurore diurne. Poiché le aurore si mantengono principalmente ai poli nord e sud della Terra, BALBOA immaginerà bagliori d'aria, il bagliore naturale dell'intera atmosfera terrestre, su questo volo di prova.

Gli scienziati studiano le aurore per capire meglio come reagisce il nostro pianeta all'energia e alle particelle in arrivo dal Sole. Le aurore sono state studiate per lo più di notte, ma si verificano anche durante il giorno:la luce del sole rende semplicemente impossibile vederli. In particolare, le aurore illuminate dal sole interessano gli scienziati spaziali perché si verificano sul lato della Terra rivolto verso il Sole:dove iniziano le interazioni tra la Terra e il Sole.

BALBOA volerà come carico utile sulle spalle sul volo di prova CSBF I non prima del 29 aprile, insieme a BOOMS (vedi sotto). La missione è guidata da Xiaoyan Zhou, uno scienziato spaziale presso l'Università della California, Los Angeles.

BBC:Chirpsounder in mongolfiera

BBC, abbreviazione di Cinguettio a palloncino, dimostrerà una nuova tecnologia per lo studio della ionosfera. La ionosfera è la parte dell'atmosfera superiore che è caricata elettricamente dal Sole. Questo mare di particelle cariche subisce continui cambiamenti, restringendosi e gonfiandosi in risposta sia alle condizioni meteorologiche della Terra dal basso che all'attività del Sole dall'alto.

La BBC volerà a circa 25 miglia sopra la superficie, dove invierà segnali radio nella ionosfera. La BBC misurerà il modo in cui i segnali radio si propagano e attraversano la ionosfera prima di tornare ai suoi rilevatori. In un modo che imita l'ecolocalizzazione, Le misurazioni della BBC possono essere utilizzate per determinare la densità e l'altezza di questa parte dell'atmosfera, dove i cambiamenti possono interferire con i nostri sistemi di comunicazione, come radio e GPS. La tecnologia testata durante questo volo in mongolfiera potrebbe essere adattata per futuri voli spaziali.

La BBC volerà su un pallone lanciato a mano non prima del 29 aprile. La missione della BBC è guidata da Alex Chartier, un ricercatore sulla ionosfera presso il laboratorio di fisica applicata della Johns Hopkins University di Laurel, Maryland.

BOOMS:osservazione del palloncino delle scaglie di microburst

BRACCI, o osservazione con palloncino di scaglie Microburst, è progettato per osservare microburst, lampi di raggi X che compaiono sporadicamente nell'atmosfera polare. Le microesplosioni vengono innescate quando gli elettroni ad alta energia che circondano la Terra si immergono nella nostra atmosfera e si scontrano con i gas atmosferici, rilasciando lampi di luce nelle lunghezze d'onda dei raggi X. Questi raggi X vengono rapidamente riassorbiti dall'atmosfera, quindi non possono essere misurati da terra. Così, per osservarli è necessario uno strumento a palloncino.

I microburst si verificano in brevi durate, circa 100 millisecondi, su piccole aree, da poche miglia a decine di miglia alle latitudini polari dove si formano le aurore. Gli scienziati li conoscono da più di 60 anni, ma non hanno mai catturato le immagini ad alta risoluzione necessarie per capire cosa le causa. palloncini, che viaggiano abbastanza lentamente da vedere le aurore andare e venire nello stesso luogo, sono ideali per individuare quando e dove si verificano.

Il volo da Fort Sumner non osserverà microburst, che si verificano a latitudini più elevate; il team sta testando lo strumento per un futuro lancio dalla Svezia. BOOMS volerà come carico utile sulle spalle sul volo di prova CSBF I non prima del 29 aprile, insieme a BALBOA. La missione BOOMS è guidata da John Sample, uno scienziato spaziale presso la Montana State University di Bozeman.