Заряженные частички в земной атмосфере формируют цветовые полосы над планетарной поверхностью – воздушное свечение. ICON, изображенная художником, займется изучением ионосферы с высоты в 350 миль, чтобы понять, как эффекты земной и космической погод влияют на этот слой
В космосе тоже есть погода. Вместо закрученных вихрей и ливней, в пространстве погода определяется сдвигом электрических и магнитных полей, а дождем можно назвать атаку заряженных частичек. На высоте в 60 миль над земной поверхностью есть слой атмосферы, сдвигающийся и меняющийся под влиянием обоих типов погоды.
В ионосфере частички варятся в котле электрически заряженных электронов и ионов солнечными лучами. Именно здесь появляются наивысшие и тонкие слои нейтральной верхней атмосферы планеты, из-за чего на область влияют как земные, так и космические условия.
Человечество с каждым днем отвоевывает себе новую порцию пространства, поэтому околоземное наполнено техническими приборами и станцией с людьми. Осознание фундаментальных процессов, влияющих на верхнюю атмосферу и ионосферу, позволит улучшить защиту аппаратов и космонавтов.
Две новых миссии НАСА решили объединиться, чтобы изучить эту область. В январе 2018 года начнутся глобальные наблюдения от GOLD, а позже подключится и ICON.
Установившись на геостационарной орбите, GOLD постоянно сможет наблюдать за Землей и ее внешней атмосферой. Эта визуализация демонстрирует вид планеты от GOLD. ICON пройдет через поле обзора. Аппараты будут проводить дополнительные измерения с разных точек зрения
Обе миссии обеспечат четкую и взаимодополняющую перспективу: ICON – на околоземной орбите, а GOLD – на геостационарной над Западным полушарием. Они охватят масштабный вид ионосферы, а также смогут контролировать настоящую погоду в верхней атмосфере.
GOLD отслеживает ландшафт с высоты в 22000 миль над земной поверхностью, а ICON – 350 миль. В определенные периоды ICON будет проходить через поле зрения GOLD, и каждая миссия получит уникальный снимок одних регионов. Одна из целей – систематическое измерение сдвигов, связанных с погодой в верхней атмосфере.
Ионосфера – область заряженных частиц в околоземном пространстве, сосуществующая с нейтральными газами в верней атмосфере
Мы привыкли думать, что лишь солнечный ветер способен влиять на ионосферу и только низший атмосферный слой затронут земной погодой. Но сейчас мы видим, как объединяется энергия. Особый интерес вызывают несколько типов наземных метеорологических явлений. К примеру, исследователи из Калифорнийского университета создали теоретическую модель последствий Эль-Ниньо в ионосфере. Они предположили, что событие вызвало рост водяного пара, а это привело к увеличению объема поглощенной атмосферой солнечной энергии.
Яркие красные и зеленый полосы (воздушный свет) заметны в представлении, полученном МКС. Возгорание происходит, когда газы в верхней атмосфере заряжаются солнечными лучами. Измеряя свет от воздушного потока, ICON и GOLD узнают много информации о нейтральных и заряженных частичках
Кроме общих целей, каждая из миссий наделена личным списком заданий. GOLD сосредоточится на том, что происходит с изменением движения в верхней атмосфере. Особенно интересно, как верхняя атмосфера реагирует на геомагнитные бури. Ночью GOLD займется обзором сбоев в ионосферных плотных пузырьках заряженного газа.
ICON будет следить за поведением и взаимодействием заряженных и нейтральных газов в верхнем атмосферном слое. Интересуют также определенные факторы, вроде сдвигов в нейтральных ветрах, градиенты давления и солнечная активность, которые одновременно влияют на ионосферу.
ICON и GOLD – небольшой флот космических аппаратов, изучающих обширную взаимосвязанную систему пространства вокруг Земли и других планет. Это уже третья миссия. Первая была запущена в 2001 году – TIMED. Но ей не хватает инструментов для полномасштабного анализа движения частиц в верхней атмосфере.