Земля постоянно находится под атакой заряженных частиц, испускаемых Солнцем. Мощность настолько огромная, чтобы могла бы сделать жизнь на планете невозможной. Но этого не происходит благодаря защите в виде магнитного поля, отклоняющего частицы. Захваченные частицы отскакивают назад и вперед между северным и южным полюсами в сложных и меняющихся узорах, на которые влияют электрические поля. Когда радиационные пояса Ван-Аллена, в которых они движутся, падают в атмосферу возле полюсов, то формируют северные сияния. Вспышки частичек способны повредить спутники и чувствительное земное оборудование.
Поэтому важно разобраться в тонкостях радиационных поясов. Для этого в НАСА запустили спутники-двойники, чтобы изучить пояса Ван-Аллена. Но их орбиты позволяют рассматривать экваториальные районы, что ограничивает возможность понять поток частиц и не позволяет прогнозировать их влияние на все спутники.
Чтобы изучить районы, расположенные дальше от экватора, подразделение Японского агентства аэрокосмических исследований в 2016 году запустило спутник Arase. Его оборудовали несколькими датчиками для эксперимента по плазменной волне, который изучал электрическое поле и плазменные волны во внутренней земной магнитосфере. Теперь ученым удалось собрать первый набор данных от датчиков.
Arase представлен электрическими и магнитными полевыми детекторами, охватывающими широкий частотный диапазон. Также аппарат может измерять плазму/частицы в широком энергетическом диапазоне. Для повышения эффективности бортовой компьютер изучает корреляции между полями и частицами.
Оборудование для плазменных волновых экспериментов прошло первоначальные проверки и успешно получило высококачественные данные. Приняли огромное количество сведений о волновых всплесках, благодаря чему получится больше узнать о механизмах взаимодействия волновых частиц во внутренней магнитосфере. Кроме того, удастся сравнить спутниковые данные с теми, что собрали одновременно на местах. Понимание того, как электроны и прочие частицы выбрасываются из магнитосферы на Землю позволят прогнозировать всплески и создавать средства защиты.