NASA genehmigt zwei Heliophysik-Missionen zur Erforschung der Sonne und der Aurora auf der Erde

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Die NASA hat zwei heliophysikalische Missionen zur Erforschung der Sonne und des Systems, das das Weltraumwetter in Erdnähe antreibt, genehmigt.

Zusammen werden die NASA-Beiträge zur Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope Epsilon Mission (EUVST) und zum Electrojet Zeeman Imaging Explorer (EZIE) dazu beitragen, die Sonne und die Erde als zusammenhängendes System zu verstehen.
Das Verständnis der Physik, die den Sonnenwind und die Sonnenexplosionen – einschließlich Sonneneruptionen und koronaler Massenauswürfe – antreibt, könnte den Wissenschaftlern eines Tages helfen, diese Ereignisse vorherzusagen, die Auswirkungen auf die menschliche Technologie und die Forscher im Weltraum haben können.
Die Japan Aerospace Exploration Agency (JAXA) leitet zusammen mit anderen internationalen Partnern die Extreme Ultraviolet High-Throughput Spectroscopic Telescope (EUVST) Epsilon Mission (Solar-C EUVST Mission).

EUVST ist ein Sonnenteleskop, das im Jahr 2026 starten soll und untersuchen wird, wie die Sonnenatmosphäre den Sonnenwind freisetzt und Ausbrüche von Sonnenmaterial antreibt.

Diese Phänomene breiten sich von der Sonne aus und beeinflussen die Strahlungsumgebung im gesamten Sonnensystem. Die Hardware-Beiträge der NASA zur Mission umfassen einen verstärkten UV-Detektor und unterstützende Elektronik, Komponenten des Spektrographen, ein Führungsteleskop, Software und ein Spaltabbildungssystem, das den Kontext für die spektrografische Messung liefert.

Das Budget für die NASA-Beiträge zu EUVST beträgt 55 Millionen Dollar.

Der leitende Forscher für den NASA-Beitrag zu EUVST ist Harry Warren am U.S. Naval Research Laboratory in Washington.

Der Electrojet Zeeman Imaging Explorer (EZIE) wird elektrische Ströme in der Erdatmosphäre untersuchen, die Polarlichter mit der Magnetosphäre der Erde verbinden – ein Teil des komplizierten Weltraumwettersystems der Erde, das auf die Sonnenaktivität und andere Faktoren reagiert.

Der Auroral Electrojet (AE)-Index ist ein gängiges Maß für das Niveau der geomagnetischen Aktivität, auch wenn die Details der Struktur dieser Ströme nicht verstanden sind.

EZIE wird frühestens im Juni 2024 starten.

Das Gesamtbudget für die EZIE-Mission beträgt 53,3 Millionen Dollar.

Der leitende Forscher für die Mission ist Jeng-Hwa (Sam) Yee vom Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory in Laurel, Maryland.
“Wir freuen uns sehr, diese neuen Missionen der wachsenden Flotte von Satelliten hinzuzufügen, die unser Sonne-Erde-System mit einer erstaunlichen Reihe von noch nie dagewesenen Beobachtungsinstrumenten erforschen”, sagte Thomas Zurbuchen, Associate Administrator für Wissenschaft im NASA-Hauptquartier in Washington. “Zusätzlich zu meiner Begeisterung über die Auswahl eines bahnbrechenden Mehrpunkt-Observatoriums, das sich auf die Polarlichtelektrojets konzentriert, freue ich mich besonders, an den Erfolg der Sonnenforschungsmissionen Yohkoh und Hinode mit einer weiteren internationalen Zusammenarbeit mit JAXA und anderen europäischen Partnern bei EUVST anzuknüpfen.”
Die EUVST-Mission richtet sich nach den Empfehlungen eines Abschlussberichts (pdf) vom Juli 2017, der vom Multi-Agency Next Generation Solar Physics Mission Science Objectives Team erstellt wurde.

EUVST wird umfassende UV-Spektroskopie-Messungen der Sonnenatmosphäre mit dem bisher höchsten Detaillierungsgrad durchführen, die es den Wissenschaftlern ermöglichen werden, herauszufinden, wie verschiedene magnetische und Plasmaprozesse die koronale Erwärmung und Energiefreisetzung antreiben.
“Wir sind begeistert, mit unseren internationalen Partnern zusammenzuarbeiten, um einige unserer grundlegenden Fragen über die Sonne zu beantworten”, sagte Nicky Fox, Direktor der Heliophysics Division im NASA-Hauptquartier in Washington. “Die Beobachtungen von EUVST werden unsere aktuellen Missionen ergänzen und uns neue Einblicke in unseren Stern geben.”
EZIE ist eine Untersuchung, die aus einem Trio von CubeSats besteht, die die Quelle und die Veränderungen des auroralen Elektrojets untersuchen werden, eines elektrischen Stroms, der in einer Höhe von etwa 60-90 Meilen über der Erdoberfläche durch die Erdatmosphäre kreist und bis in die Magnetosphäre der Erde reicht.

Die Wechselwirkung zwischen der Magnetosphäre und dem Sonnenwind komprimiert die der Sonne zugewandte Seite der Magnetosphäre und zieht die Nachtseite der Magnetosphäre in einen so genannten “Magnetotail”. Polarlichtelektrojets werden durch Veränderungen in der Struktur des Magnetotails erzeugt.

Die gleichen Weltraumwetterphänomene, die das schöne Polarlicht antreiben, können Störungen von Funk- und Kommunikationssignalen und Versorgungsnetzen auf der Erdoberfläche sowie Schäden an Raumfahrzeugen in der Umlaufbahn verursachen.
“Mit diesen neuen Missionen erweitern wir die Art und Weise, wie wir die Sonne, den Weltraum und die Erde als ein zusammenhängendes System untersuchen”, sagte Peg Luce, stellvertretende Direktorin der Heliophysics Division im NASA-Hauptquartier in Washington. “EZIEs Einsatz von Instrumententechnologie, die sich bei erdwissenschaftlichen CubeSat-Missionen bewährt hat, ist nur ein Beispiel dafür, wie Wissenschaft und Technologieentwicklung bei der NASA disziplinübergreifend Hand in Hand gehen.”

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