Brant nero XII. Credito:struttura di volo Wallops della NASA
Una missione per esplorare il trasporto di energia nello spazio utilizzando un razzo sonda suborbitale della NASA sarà condotta la sera del 7 maggio dal Wallops Flight Facility della NASA in Virginia.
Il lancio della missione è previsto per le 19:58. EDT con una finestra di lancio di 40 minuti, Venerdì, 7 maggio 2021, su un razzo sonda Black Brant XII della NASA. I giorni di lancio del backup durano fino al 16 maggio. Il lancio potrebbe essere visibile in gran parte degli Stati Uniti orientali e delle Bermuda.
La missione, chiamato esperimento di trasporto di energia e quantità di moto su scala KiNETica, o KiNet-X, è progettato per studiare un problema fondamentale nei plasmi spaziali, vale a dire, come vengono trasportati energia e quantità di moto tra diverse regioni dello spazio che sono collegate magneticamente?
Per esempio, aurore. Le aurore si formano quando le particelle nell'ambiente vicino allo spazio terrestre interagiscono con l'atmosfera.
"Gli elettroni nell'ambiente spaziale terrestre e nel vento solare hanno energie relativamente basse. Eppure l'aurora è generata da elettroni ad altissima energia. Qual è il meccanismo di energizzazione?" disse Peter Delamere, Investigatore principale di KiNET-X dell'Università dell'Alaska-Fairbanks.
Un altro esempio di trasporto di energia e quantità di moto è l'interazione Io-Giove.
L'interazione tra l'atmosfera di Io e l'ambiente spaziale di Giove porta a una macchia aurorale indotta da Io nell'atmosfera di Giove. Credito:John Spencer e John Clark
Io è l'oggetto vulcanicamente più attivo del sistema solare e ha un'atmosfera tenue. L'interazione tra l'atmosfera di Io e l'ambiente spaziale di Giove porta a una macchia aurorale indotta da Io nell'atmosfera di Giove.
"Conosciamo la potenza generata dall'interazione di Io, e conosciamo il potere aurorale dal posto, ma come vengono trasportati energia e quantità di moto lungo la linea di collegamento del campo magnetico?" ha detto Delamere.
KiNET-X è come un mini-Io. Due nubi di vapore di bario emesse dal carico utile del razzo genereranno una perturbazione del campo magnetico, ed è probabile che gli elettroni vengano eccitati.
"Questo è un esperimento molto semplice con parametri di input noti che ci permetterà di quantificare il flusso di energia agli elettroni. È possibile che il payload KiNET-X generi emissioni aurorali su scala molto piccola, ma questo è un aspetto sconosciuto di questo esperimento. Gli strumenti in situ saranno, però, misurare direttamente gli elettroni energizzati, " Egli ha detto.
Inoltre, telecamere specializzate alle Bermuda e su un aereo verranno utilizzate per osservare le interazioni.
L'esperimento KiNet-X consiste in un singolo lancio di un razzo che trasporta sette carichi utili separabili. La strumentazione diagnostica è trasportata sul carico utile principale e su quattro piccoli carichi secondari, mentre le nubi di vapore di bario saranno rilasciate da due ulteriori sottocarichi più grandi. Ciò consente una visione da più punti dei disturbi creati dai rilasci di vapori di bario. I quattro piccoli carichi secondari, soprannominato "Bob, " ciascuno delle dimensioni di una bottiglia di soda da due litri, effettuare misurazioni dell'ambiente spaziale attraverso il quale viaggia il disturbo indotto dal vapore di bario.
Questa mappa mostra quando il razzo potrebbe essere visibile dopo il lancio dal Wallops Flight Facility della NASA. Due nubi di vapore si formeranno a nord delle Bermuda circa 9 minuti e 30 secondi dopo il lancio come parte della missione e potrebbero essere visibili anche dagli Stati Uniti orientali e dalle Bermuda. Credito:NASA/Christian Billie
Il vapore di bario, che non sia dannoso per l'ambiente o la salute pubblica, non dovrebbe formare nuvole colorate altamente visibili comuni alle passate missioni da Wallops usando traccianti di vapore.
Il vapore verrà rilasciato da circa nove minuti e 30 secondi a circa 10 minuti dopo il lancio a circa 217-249 miglia di altitudine sull'Oceano Atlantico e 540-560 miglia a valle di Wallops e appena a nord delle Bermuda.
Dopo l'esposizione alla luce solare le nuvole di vapore si ionizzano rapidamente e assumono un colore viola. Subito dopo il rilascio del vapore, le nuvole sferiche sono un misto di verde e viola, ma quella fase dura solo circa 30 secondi quando la componente non ionizzata della nuvola si è diffusa.
La porzione ionizzata della nuvola si lega alle linee del campo magnetico e si diffonde parallelamente alle linee di campo ma non perpendicolarmente ad essa. Nelle latitudini della regione medio-atlantica, le linee di campo sono inclinate di circa 45 gradi rispetto all'orizzontale, così le nuvole viola si estendono con un orientamento obliquo e sembrano più brevi scie che una nuvola. Poiché il movimento della porzione neutra delle nuvole non è vincolato dalle linee del campo magnetico, si espandono più rapidamente e diventano troppo sottili per essere visti ad occhio nudo molto prima del componente ionizzato.
Generalmente, l'occhio umano non vede molto bene i colori viola nell'oscurità. Le nuvole KiNET-X saranno quindi più difficili da vedere per l'osservatore casuale rispetto ad alcune delle precedenti missioni di vapore.
