Satelita DSCOVR to najlepszy na świecie robot do walki z kosmosem

Dzisiaj był pierwszy dzień pracy dla satelity o masie 1200 funtów nazwanego Deep Space Climate Observatory - DSCOVR w skrócie - który przejął rolę głównej technologii kosmicznej, która pomaga chronić naszą planetę przed nieprzyjazną pogodą kosmiczną.

Prognozy pogody kosmicznej National Oceanic and Atmospheric Administration zostały zastąpione wyłącznie danymi DSCOVR, a nie danymi pochodzącymi głównie z 19-letniego Advanced Composition Explorer.

Dlaczego to taka wielka sprawa? Pogoda kosmiczna oznacza przede wszystkim wiele sieci elektrycznych na świecie. Dla niewtajemniczonych termin ten odnosi się do ruchu i zachowania wiatrów słonecznych; koronalne wyrzuty masy ze słońca; zmienne warunki w magnetosferze i jonosferze; i inne dziwne kosmiczne bity pędzące przez próżnię przestrzeni. W zasadzie to, w jaki sposób zdarzenia o wysokiej energii łączą się z elektrycznymi i magnetycznymi częściami ziemskiej atmosfery. Wyobraź sobie potężną burzę słoneczną. Kilka minut później, jeśli nie zostaną podjęte żadne środki ostrożności, masz scenariusz, w którym całe połacie świata mogą utracić moc - komunikacja samolotowa i systemy nawigacyjne mogą być mroczne, a zautomatyzowany sprzęt działający na skali centymetrowej (jak ciągniki lub wiertła głębinowe) nagle uległ awarii.

„Pogoda kosmiczna wpływa na wszystkie tego typu rzeczy” - mówi Douglas A. Biesecker, główny programista DSCOVR, pracujący w ośrodku prognoz pogody kosmicznej NOAA w Boulder w stanie Kolorado. „Są to systemy, których niekoniecznie używamy na co dzień” - mówi Odwrotność, ale są krytyczne dla utrzymania naszego świata w ruchu (w przenośni).

DSCOVR znajduje się na bardzo odległej orbicie Lissajous (około 930 000 mil). Nie jest to najbardziej znany statek kosmiczny krążący wokół Ziemi, ale odgrywa kluczową rolę w pomaganiu naukowcom w monitorowaniu pogody kosmicznej na Ziemi.

Jak już wspomniano, największe obawy związane z wiatrami słonecznymi dotyczą sieci energetycznych. Pogoda kosmiczna może uszkodzić krytyczne transformatory, które przenoszą moc na duże odległości w bardzo, bardzo wysokie napięcia i zmniejszaj moc do czegoś odpowiedniego dla naszego domu. Jeśli zdarzenie anormalnej pogody kosmicznej zniszczy te transformatory, „zastąpienie ich wszystkich może zająć lata”, mówi Biesecker.

„Uważamy za kluczowe dostarczanie klientom najlepszych prognoz jakościowych w godzinach porannych”. DSCOVR może zobaczyć zdarzenie ze słońca - które wytwarza zjawiska energetyczne podróżujące z prędkością od jednego do czterech milionów mil na godzinę - i ostrzega ludzi, aby przygotowali się do chronić podstawowe narzędzia, instrumenty i infrastrukturę.

Największą zaletą DSCOVR nad ACE jest „ciągłość obserwacji”, mówi.„Jakość danych ACE często cierpi, wyjaśnia Biesecker. NOAA wydaje alerty dotyczące prognozy pogody kosmicznej w skali od 1 do 5. „Szum generowany przez dane ACE domyślnie doda 1 do skali. Alert pod ACE okazuje się niczym, co zaobserwował DSCOVR. To naprawdę niezwykłe, aby zobaczyć, jak duża jest różnica w naszych modelach - mówi. „Dane są bezprecedensowe”.

Rola DSCOVR jako meteorologa pogody kosmicznej na świecie to zasługa instrumentu Plasma-Magnetometer (PlasMag). „PlasMag dostarcza nam danych o wiatrach słonecznych”, mówi Biesecker. „Pole magnetyczne i jego kierunek oraz prędkość, gęstość i temperatura wiatrów słonecznych”. Jest to informacja, która pomaga poinformować NOAA, jakie ostrzeżenia należy wysyłać do społeczeństwa, a także napędzać modele, które ilustrują, jak planeta reaguje na te stałe wiatry.

Ponadto Biesecker i inni naukowcy mają nadzieję wykorzystać DSCOVR do bardziej ambitnych form badań nad wiatrem słonecznym. Zagłębiamy się tak szybko w nową „fizykę w skali atomowej”, jak próbkowanie fal uderzeniowych powodowanych przez koronalne wyrzuty masy „bardzo szczegółowo”, mówi.

Poza tym DSCOVR ma kilka innych sztuczek w rękawach. Dwa z jego instrumentów, obsługiwane przez NASA, mają związek z obserwacją Ziemi z tak dużej odległości i zapewniają szerszy obraz planety i jej aktywności. Earth Polychromatic Imaging Camera (EPIC) robi zdjęcia pełnej półkuli nasłonecznionej strony Ziemi. „Dlatego Al Gore był tak zainteresowany misją”, mówi Biesecker. EPIC codziennie wykonuje 12 „niebieskich marmurowych” obrazów Ziemi. Blue Marble odnosi się do kultowego zdjęcia zrobionego podczas Apollo 17). To nie tylko inspirujący widok małej skały, którą nazywamy domem, ale naukowcy mogą wykorzystać te obrazy do śledzenia wzorców pogody bez konieczności łączenia pojedynczych obrazów. Kilkanaście różnych filtrów pozwala badaczom obserwować trendy i ruch cząsteczek kurzu lub zanieczyszczeń na całym świecie.

Ostatnim instrumentem jest National Institute of Standards and Technology Advanced Radiometer (NISTAR), który mierzy energię odbijaną przez nasłonecznioną stronę słońca w dowolnym momencie. Naukowcy wykorzystują te dane do śledzenia, ile promieniowania wchodzi i wychodzi z systemu klimatycznego Ziemi - coraz ważniejszy punkt danych w obliczu zmian klimatycznych.

Ogólnie rzecz biorąc, DSCOVR jest prawdopodobnie najbardziej niedocenianym instrumentem kosmicznym używanym przez NASA i NOAA. To szef wielozadaniowości, który daje nam przewagę, gdy słońce staje się trochę gwałtowne, i nie brakuje nam fotobombów księżycowych. To właśnie tego typu rzeczy eksperci i nowicjusze kosmiczni mogą sobie poradzić.