p As quatro espaçonaves multiescala magnetosféricas estão voando para fora de seu elemento. A espaçonave acaba de completar um pequeno desvio de sua ciência rotineira - observando os processos dentro do ambiente magnético da Terra - e, em vez disso, aventurou-se fora dele, estudar algo para o qual não foram originalmente projetados. p Por três semanas, MMS estudou o vento solar - a corrente de partículas supersônicas carregadas lançadas ao redor do sistema solar pelo Sol - para entender melhor o que é conhecido como turbulência em plasmas, o aquecido, gases eletrificados que constituem 99 por cento da matéria comum no universo. Turbulência é o movimento caótico de um fluido. Ele aparece na vida diária em todos os lugares, desde redemoinhos em um rio até a fumaça de uma chaminé, mas é incrivelmente difícil de estudar porque é muito imprevisível e continua sendo uma das disciplinas menos bem compreendidas em toda a física. A mini-campanha proporcionará aos cientistas uma visão de perto e in situ para expandir as fronteiras do campo.

p Mas para fazer essas medições inovadoras, O MMS teve que operar de uma maneira inteiramente nova - e os cientistas e engenheiros do MMS criaram uma maneira inteligente para permitir que a espaçonave estudasse o vento solar com uma precisão sem precedentes, testando os limites e versatilidade das capacidades do MMS.

p Abrindo novas portas

p A missão multiescala magnetosférica, MMS, foi lançado em 2015 para estudar a reconexão magnética - o encaixe explosivo e o forjamento de linhas de campo magnético, que lança partículas de alta energia ao redor da Terra. O MMS foi construído com instrumentos de última geração que fazem medições com resolução quase 100 vezes melhor do que os instrumentos anteriores. Depois de dois anos estudando a reconexão magnética no ambiente magnético da Terra - a magnetosfera - no lado diurno, MMS alongou sua órbita para começar a olhar para a reconexão atrás da Terra, longe do sol, onde se pensa que acende as auroras.

p Uma vez que o MMS completou seus objetivos de missão original, agora está demorando em sua missão estendida de abordar alguns novos objetivos científicos. Compreendendo a turbulência, que é um dos principais objetivos científicos da NASA, é a primeira mini-campanha que o MMS planeja realizar.

p "Gostaríamos de fazer muitas dessas mini-campanhas no futuro, se esta for bem-sucedida, que já está se moldando para ser, "disse Bob Ergun, pesquisador do Laboratório de Física Atmosférica e Espacial em Boulder, Colorado, quem lidera a nova campanha. "MMS é muito, observatório muito poderoso com instrumentos incrivelmente sensíveis e estamos tentando maximizar seu uso para estudar essas outras ciências prioritárias. "

p Pensando fora da magnetosfera

p Estudar o vento solar é melhor feito a partir do vento solar, mas na maioria das vezes, as quatro espaçonaves MMS orbitam dentro ou na borda da magnetosfera da Terra - onde o campo magnético cria um buffer que protege a espaçonave do vento solar. Ocasionalmente, Contudo, ajustes orbitais de rotina, usado para manter a órbita alongada do MMS, leve bem lá fora. Este ano, um impulso à órbita da espaçonave está tirando o MMS inteiramente do ambiente magnético da Terra e ultrapassando o choque da proa - uma região onde o vento solar supersônico bate na magnetosfera da Terra. A tamanha distancia, O MMS passa pelo próprio vento solar, o que permite uma janela de tempo para estudar a turbulência da região.

p Estudar o vento solar não é nada como estudar a reconexão magnética, mas pode ser feito com os mesmos instrumentos que medem campos magnéticos e elétricos. O MMS está equipado com alguns dos instrumentos mais precisos já voados no espaço, mas para usá-los para estudar o vento solar, alguns ajustes precisam ser feitos primeiro.

p Normalmente o MMS voa em uma formação em forma de pirâmide chamada tetraedro, o que permite que todas as quatro espaçonaves sejam igualmente separadas. Enquanto voavam pelo vento solar, as espaçonaves foram dispostas no que os cientistas chamam de "colar de pérolas". Voando perpendicularmente ao vento, a espaçonave seguiu uma após a outra, cada deslocamento a distâncias de 25 a 100 quilômetros (cerca de 15,5 a 62 milhas) de seu vizinho. Isso permite que os cientistas vejam quanto o vento solar varia em diferentes distâncias.

p Contudo, conforme a espaçonave viaja através do vento solar supersônico, eles criam uma esteira atrás deles, como um barco. Esta esteira não é uma característica natural do vento solar, então os cientistas do MMS querem evitar ter seus instrumentos, que giram no final de longos booms, arrastado por ele. Para fazer medições precisas sem o peso da esteira, as espaçonaves foram inclinadas cada uma 15 graus. A inclinação evita que as lanças giratórias viajem atrás da espaçonave pela esteira.

p Este ângulo permite que os cientistas obtenham melhores dados, mas tem um custo. Como resultado da inclinação, o painel solar não recebe tanta luz, o que significa que a potência da espaçonave é reduzida em alguns watts cada. A inclinação também coloca estresse térmico na espaçonave, já que a parte superior de cada um fica mais quente do que a parte inferior. Para uma campanha curta, no entanto, esses efeitos não afetarão permanentemente a espaçonave.

p Nave espacial antiga, Novos truques

p Os dados MMS coletados nesta campanha serão algumas das medições mais precisas da turbulência do vento solar já feitas. A pesquisa também complementará o trabalho realizado pela Parker Solar Probe da NASA, que voa pela atmosfera do Sol estudando as origens do vento solar. Enquanto a Parker Solar Probe mede a turbulência inicial do vento solar, MMS mediu as consequências quando chega à Terra.

p "Quase todos os plasmas astrofísicos que observamos ao redor do Sol, estrelas, buracos negros, discos de acreção, jatos, são todos extremamente turbulentos, então, ao compreendê-lo em torno da Terra, entendemos em outro lugar, "Disse Ergun.

p Em última análise, esta mini-campanha também servirá como um caso de teste para o que o MMS é capaz de fazer no futuro. Aprender as nuances das formações e ângulos de inclinação do MMS permitirá que os cientistas entendam melhor a gama de habilidades do MMS, o que pode abrir a porta para outros tipos de campanhas científicas também.