W nocy ze środy na czwartek z poligonu rakietowego Poker Flat Research Range na Alasce wystrzeliła w niebo rakieta sondująca VISIONS, badająca procesy zachodzące podczas zorzy polarnej. Miała śledzić nietypowe, wysokoenergetyczne cząsteczki tlenu uciekające w czasie zorzy z atmosfery w przestrzeń kosmiczną. Według wstępnych ocen naukowców zaledwie 15-minutowa misja zakończyła się sukcesem.

 VISIONS (VISualizing Ion Outflow via Neutral atom imaging during a Substorm) to nowa rakieta sondująca stworzona w Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA. Jej zadaniem było przeczesanie na dużych wysokościach arktycznego nieba podczas zorzy polarnej i zbadanie procesów zachodzących w jej obrębie i ponad nią. 

Lot rakiety wyposażonej w szereg instrumentów zaprojektowanych specjalnie dla tego programu trwał tylko 15 minut, ale już wstępne analizy zebranych danych wskazują, że okazał się sukcesem.

Badała uciekające cząsteczki

Informacje zebrane przez VISIONS mają pomóc naukowcom ustalić, jak zorza polarna wpływa na to, że część atomów tlenu z ziemskiej atmosfery opuszcza ją i wypływa do przestrzeni komicznej. Przeważającą większość takich atomów trzyma w atmosferze ziemska grawitacja. Jednak część z nich pod wpływem zorzy ulega podgrzaniu, dzięki czemu mogą się uwolnić i w postaci wiatru cząsteczek przedostać się do przestrzeni kosmicznej.

Start rakiety sondującej VISIONS 6/7 lutego 2013 (NASA/Goddard/Chris Perry)
 

Niezwykłe jest to, że atomy tworzące ten wiatr początkowo poruszają się z prędkością wynoszącą nieco ponad 480 km/h, stanowiącą zaledwie 1 proc. wartości przełamującej opór grawiatcji – czyli tej potrzebnej do wydostania się poza atmosferę.

Skąd biorą energię?

– Normalnie tlen nigdy nie uzyska wystarczającej energii do opuszczenia atmosfery. Jednak pomiary satelitarne na bardzo dużych wysokościach zarejestrowały atomy tlenu poruszające się szybciej niż 80 km/s – powiedział kierujący misją Douglas Rowland.

– To, czego nie wiemy, to jak tlen zdobywa energię wystarczającą do pokonania grawitacji i osiągnięcia dużych wysokości – dodał.

Żeby znaleźć odpowiedzi na te pytania, naukowcy pracujący przy projekcie VISIONS czekali na odpowiednie warunki, tak żeby wystrzelić rakietę dokładnie podczas aktywnej fazy zorzy, która trwa zaledwie 20-30 min. W tym czasie następuje gwałtowny wzrost poboru energii w górnych warstwach atmosfery i pojawia się okazja do dokładniejszego zbadania procesów, które interesują naukowców.

Rakieta lepsza od satelity

– Wystrzeliwujemy rakietę  w konkretnym okresie intensywnej aktywności geomagnetycznej – podkreślił uczestniczący w programie badacz Michael Collier. – Być może VISIONS nie dostarczy mnóstwa danych, ale dostaniemy te informacje, które chcemy – dodał.

Wystrzelenie VISIONS miało także pokazać zalety korzystania przy tego rodzaju badaniach właśnie z rakiet sondujących zamiast z satelitów. Rakiety są mniejsze i tańsze, osiągają też niższe prędkości niż satelity, umożliwiając dokładniejsze pomiary. Dodatkowo mogą być wystrzelone w określonym miejscu i czasie.

MILENA śledzi „uwolnione” atomy

Rakieta została wyposażone w różne zaprojektowane na potrzeby projektu instrumenty. Najważniejszy to MILENA (MIniaturized Low-energy Energetic Neutral Atom imager), obserwujący bezpośrednio tlen wypływający na zewnątrz atmosfery. W przeciwieństwie do dawniejszych urządzeń potrafi on „namierzać” cząsteczki, które przyspieszyły i wydostały się w przestrzeń kosmiczną.

Mapując je, MILENA działa jak rodzaj aparatu fotograficznego, który tworzy obraz zorzy nie przy użyciu światła, lecz właśnie atomów tlenu.


Źródło: NASA, tm

Polecane: