Black Brant XII. Crédito:Wallops Flight Facility da NASA
Uma missão para explorar o transporte de energia no espaço usando um foguete de sondagem suborbital da NASA está programada para ser conduzida na noite de 7 de maio nas instalações de vôo Wallops da NASA na Virgínia.
O lançamento da missão está previsto para as 19h58. EDT com uma janela de lançamento de 40 minutos, Sexta-feira, 7 de maio, 2021, em um foguete de sondagem Black Brant XII da NASA. Os dias de lançamento do backup vão até 16 de maio. O lançamento pode ser visível em grande parte do leste dos Estados Unidos e nas Bermudas.
A missão, chamado de eXperimento de transporte de momento e energia em escala KiNETic, ou KiNet-X, é projetado para estudar um problema fundamental em plasmas espaciais, nomeadamente, como a energia e o momento são transportados entre as diferentes regiões do espaço magneticamente conectadas?
Por exemplo, auroras. As auroras são formadas quando as partículas no ambiente próximo ao espaço da Terra interagem com a atmosfera.
"Os elétrons no ambiente espacial da Terra e no vento solar têm energias relativamente baixas. No entanto, a aurora é gerada por elétrons de energia muito alta. Qual é o mecanismo de energização?" disse Peter Delamere, Investigador principal do KiNET-X da Universidade do Alasca - Fairbanks.
Outro exemplo de transporte de energia e momento é a interação Io-Júpiter.
A interação entre a atmosfera de Io e o ambiente espacial de Júpiter leva a um ponto auroral induzido por Io na atmosfera de Júpiter. Crédito:John Spencer e John Clark
Io é o objeto mais vulcanicamente ativo do sistema solar e tem uma atmosfera tênue. A interação entre a atmosfera de Io e o ambiente espacial de Júpiter leva a um ponto auroral induzido por Io na atmosfera de Júpiter.
"Conhecemos a força gerada pela interação de Io, e conhecemos o poder auroral do local, mas como a energia e o momento são transportados ao longo da linha do campo magnético de conexão? ", disse Delamere.
KiNET-X é como um mini-Io. Duas nuvens de vapor de bário emitidas pela carga útil do foguete irão gerar uma perturbação do campo magnético, e os elétrons provavelmente serão energizados.
"Este é um experimento muito simples com parâmetros de entrada conhecidos que nos permitirão quantificar o fluxo de energia para os elétrons. É possível que a carga útil KiNET-X gere emissões aurorais em uma escala muito pequena, mas esse é um aspecto desconhecido deste experimento. Os instrumentos in-situ irão, Contudo, medir os elétrons energizados diretamente, " ele disse.
Além disso, câmeras especializadas nas Bermudas e em uma aeronave serão utilizadas para observar as interações.
O experimento KiNet-X consiste em um único lançamento de foguete carregando sete cargas separáveis. A instrumentação de diagnóstico é realizada na carga útil principal e quatro subcargas pequenas, enquanto as nuvens de vapor de bário serão liberadas de duas subpayloads maiores adicionais. Isso permite uma visão de múltiplos pontos das perturbações criadas pelas liberações de vapor de bário. Os quatro pequenos subpagamentos, apelidado de "Bobs, "cada um com o tamanho de uma garrafa de refrigerante de dois litros, fazer medições do ambiente espacial através do qual viaja a perturbação induzida por vapor de bário.
Este mapa mostra quando o foguete pode estar visível após o lançamento do Wallops Flight Facility da NASA. Duas nuvens de vapor se formarão ao norte das Bermudas cerca de 9 minutos e 30 segundos após o lançamento como parte da missão e também podem ser visíveis do leste dos Estados Unidos e das Bermudas. Crédito:NASA / Christian Billie
O vapor de bário, que não seja prejudicial ao meio ambiente ou à saúde pública, não se espera que forme nuvens coloridas altamente visíveis, comuns em missões anteriores de Wallops usando rastreadores de vapor.
O vapor será liberado aproximadamente nove minutos e 30 segundos a cerca de 10 minutos após o lançamento a cerca de 217-249 milhas de altitude sobre o Oceano Atlântico e 540-560 milhas para baixo de Wallops e ao norte de Bermuda.
Após a exposição à luz solar, as nuvens de vapor rapidamente se ionizam e adquirem uma cor violeta. Imediatamente após a liberação do vapor, as nuvens esféricas são uma mistura de verde e violeta, mas essa fase dura apenas cerca de 30 segundos quando o componente não ionizado da nuvem se dispersa.
A porção ionizada da nuvem fica ligada às linhas do campo magnético e se difunde paralelamente às linhas do campo, mas não perpendicular a ela. Nas latitudes da região mesoatlântica, as linhas de campo são inclinadas cerca de 45 graus em relação à horizontal, portanto, as nuvens violetas se estendem em uma orientação inclinada e parecem mais trilhas curtas do que uma nuvem. Como o movimento da porção neutra das nuvens não é restringido pelas linhas do campo magnético, eles se espalham mais rapidamente e se tornam muito finos para serem vistos a olho nu muito mais cedo do que o componente ionizado.
Em geral, o olho humano não vê muito bem as cores violetas na escuridão. As nuvens KiNET-X serão, portanto, mais difíceis para o observador casual ver do que algumas das missões de vapor anteriores.
