Brant noir XII. Crédit :Wallops Flight Facility de la NASA
Une mission d'exploration du transport d'énergie dans l'espace à l'aide d'une fusée-sonde suborbitale de la NASA devrait être menée dans la soirée du 7 mai depuis l'installation de vol Wallops de la NASA en Virginie.
Le lancement de la mission est prévu à 19h58. EDT avec une fenêtre de lancement de 40 minutes, Vendredi, 7 mai 2021, sur une fusée-sonde Black Brant XII de la NASA. Les jours de lancement des sauvegardes se déroulent jusqu'au 16 mai. Le lancement peut être visible dans une grande partie de l'est des États-Unis et des Bermudes.
La mission, appelé l'expérience de transport d'énergie et de quantité de mouvement à l'échelle KiNETic, ou KiNet-X, est conçu pour étudier un problème très fondamental dans les plasmas spatiaux, à savoir, Comment l'énergie et la quantité de mouvement sont-elles transportées entre différentes régions de l'espace qui sont magnétiquement connectées ?
Par exemple, aurores. Les aurores se forment lorsque des particules de l'environnement proche de l'espace terrestre interagissent avec l'atmosphère.
"Les électrons de l'environnement spatial de la Terre et du vent solaire ont des énergies relativement faibles. Pourtant, les aurores sont générées par des électrons de très haute énergie. Quel est le mécanisme d'activation ?" dit Pierre Delamere, Chercheur principal de KiNET-X de l'Université d'Alaska—Fairbanks.
Un autre exemple de transport d'énergie et de quantité de mouvement est l'interaction Io-Jupiter.
L'interaction entre l'atmosphère de Io et l'environnement spatial de Jupiter conduit à une tache aurorale induite par Io dans l'atmosphère de Jupiter. Crédit :John Spencer et John Clark
Io est l'objet le plus volcaniquement actif du système solaire et possède une atmosphère ténue. L'interaction entre l'atmosphère de Io et l'environnement spatial de Jupiter conduit à une tache aurorale induite par Io dans l'atmosphère de Jupiter.
"Nous connaissons la puissance générée par l'interaction d'Io, et nous connaissons la puissance aurorale de l'endroit, mais comment l'énergie et la quantité de mouvement sont-elles transportées le long de la ligne de champ magnétique de connexion ?", a déclaré Delamere.
KiNET-X est comme un mini-Io. Deux nuages de vapeur de baryum émis par la charge utile de la fusée vont générer une perturbation du champ magnétique, et les électrons sont susceptibles d'être excités.
"Il s'agit d'une expérience très simple avec des paramètres d'entrée connus qui nous permettra de quantifier le flux d'énergie vers les électrons. Il est possible que la charge utile KiNET-X génère des émissions aurorales à très petite échelle, mais c'est un aspect inconnu de cette expérience. Les instruments in-situ seront, cependant, mesurer directement les électrons excités, " il a dit.
En outre, des caméras spécialisées aux Bermudes et à bord d'un avion seront utilisées pour observer les interactions.
L'expérience KiNet-X consiste en un seul lancement de fusée transportant sept charges utiles séparables. L'instrumentation de diagnostic est transportée sur la charge utile principale et quatre petites sous-charges utiles, tandis que les nuages de vapeur de baryum seront libérés par deux sous-charges utiles supplémentaires plus importantes. Cela permet une vision multipoint des perturbations créées par les dégagements de vapeur de baryum. Les quatre petites sous-charges utiles, surnommé « Bobs, " chacun de la taille d'une bouteille de soda de deux litres, effectuer des mesures de l'environnement spatial traversé par la perturbation induite par la vapeur de baryum.
Cette carte montre quand la fusée peut être visible après le lancement depuis le Wallops Flight Facility de la NASA. Deux nuages de vapeur se formeront au nord des Bermudes environ 9 minutes et 30 secondes après le lancement dans le cadre de la mission et pourraient également être visibles depuis l'est des États-Unis et les Bermudes. Crédit :NASA/Christian Billie
La vapeur de baryum, qui n'est pas nocif pour l'environnement ou la santé publique, ne devrait pas former de nuages colorés très visibles communs aux missions précédentes de Wallops utilisant des traceurs de vapeur.
La vapeur sera libérée environ neuf minutes et 30 secondes à environ 10 minutes après le lancement à environ 217-249 milles d'altitude au-dessus de l'océan Atlantique et à 540-560 milles en aval de Wallops et juste au nord des Bermudes.
Après exposition au soleil, les nuages de vapeur s'ionisent rapidement et prennent une couleur violette. Immédiatement après le dégagement de la vapeur, les nuages sphériques sont un mélange de vert et de violet, mais cette phase ne dure qu'environ 30 secondes lorsque la composante non ionisée du nuage s'est dissipée.
La partie ionisée du nuage devient liée aux lignes de champ magnétique et diffuse parallèlement aux lignes de champ mais pas perpendiculairement à celles-ci. Aux latitudes médio-atlantiques, les lignes de champ sont inclinées d'environ 45 degrés par rapport à l'horizontale, ainsi les nuages violets s'étendent dans une orientation inclinée et ressemblent plus à de courtes traînées qu'à un nuage. Parce que le mouvement de la partie neutre des nuages n'est pas contraint par les lignes de champ magnétique, ils s'étalent plus rapidement et deviennent trop fins pour être vus à l'œil nu beaucoup plus tôt que le composant ionisé.
En général, l'œil humain ne voit pas très bien les couleurs violettes dans l'obscurité. Les nuages KiNET-X seront donc plus difficiles à voir pour l'observateur occasionnel que certaines des missions de vapeur précédentes.
