La NASA selecciona misiones de heliofísica para la investigación de la ciencia espacial y demostración de tecnología.

La NASA ha elegido dos nuevas propuestas científicas para estudios conceptuales de nueve meses para avanzar en nuestra comprensión de cómo las partículas y la energía en el espacio, que se muestran en esta ilustración fluyendo desde el Sol , afectan la naturaleza fundamental del espacio. En última instancia, se elegirá una propuesta para su lanzamiento, junto con la próxima sonda de aceleración y mapeo interestelar de la NASA, en octubre de 2024.
Créditos: NASA
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La NASA ha seleccionado dos misiones SmallSat, un estudio de la atmósfera más exterior de la Tierra y una misión de prueba de vuelo espacial con velas solares, para compartir un viaje al espacio en 2025 con la sonda de aceleración y cartografía interestelar (IMAP) de la agencia.

Las misiones, Global Lyman-alpha Imagers of the Dynamic Exosphere (generadores de imágenes globales Lyman-alpha de la exosfera dinámica) (GLIDE) y Solar Cruiser, fueron seleccionadas como misiones de oportunidad de sondas solares terrestres (STP). GLIDE ayudará a los investigadores a comprender los tramos superiores de la atmósfera terrestre, la exosfera, donde limita con el espacio. Solar Cruiser demostrará el uso de fotones solares para la propulsión en el espacio.

El lanzamiento de la misión IMAP en 2025 al primer punto de equilibrio de Lagrange (L1), aproximadamente 1,5 millones de kilómetros hacia el Sol, será un pionero para la nueva política RideShare de la NASA. Con esta política, la Dirección de Misión Científica (SMD) de la agencia planificará, desde el inicio de las misiones importantes, aprovechar el exceso de capacidad de lanzamiento y proporcionar un mayor acceso al espacio para SmallSats. IMAP ayudará a los investigadores a comprender mejor la región del límite interestelar, donde el viento solar y el campo magnético solar que transfiere al borde del sistema solar chocan con el material galáctico y el campo magnético galáctico.

Centrarse en satélites pequeños y demostraciones tecnológicas ayuda a consolidar las capacidades de estas misiones más pequeñas y emparejarlas con misiones existentes para su lanzamiento, proporciona más vías para aprender sobre el sistema solar y desarrollar capacidades técnicas innovadoras.

“El estudio de la influencia solar en el espacio interplanetario y el área alrededor de nuestra Tierra ha logrado grandes avances solo en la última década”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de ciencia en la sede de la NASA en Washington. “Estoy seguro de que la próxima década promete aún más nuevos descubrimientos e innovaciones tecnológicas históricas”.

La selección científica se hizo de manera competitiva a partir de varias propuestas para ayudar a comprender mejor la naturaleza fundamental del espacio y la interacción entre el espacio y el medio ambiente de la Tierra. Como misión científica seleccionada, GLIDE estudiará la variabilidad en la exosfera de la Tierra rastreando la luz ultravioleta lejana emitida por el hidrógeno. La exosfera es la región exterior de la atmósfera de la Tierra que toca el espacio, una región donde los átomos pueden escapar de la Tierra. La observación de la estructura global de la exosfera requiere un telescopio que se encuentre fuera de los confines de la atmósfera, que se extienden casi hasta la Luna. La trayectoria de lanzamiento IMAP hasta el punto interior de Lagrange, el punto del sistema Tierra-Sol que proporciona una vista ininterrumpida del Sol, proporcionará tal perspectiva para la misión GLIDE y es ideal para las primeras observaciones continuas de la exosfera y sus variaciones en respuesta a las interrupciones de las tormentas solares.

  • GLIDE llenará un vacío de medición, ya que solo se han obtenido previamente unas pocas imágenes de luz ultravioleta comparables desde fuera de la exosfera. La misión recopilará observaciones a un ritmo elevado, con una vista de toda la exosfera, lo que garantiza un conjunto de datos global y completo. Comprender las formas en que la exosfera de la Tierra cambia en respuesta a las influencias del Sol en la parte superior o inferior de la atmósfera, nos proporcionará mejores formas de pronosticar y, en última instancia, mitigar las formas en las que el clima espacial puede interferir con las comunicaciones de radio en el espacio.

La investigadora principal de GLIDE es Lara Waldrop en la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign. La investigación de GLIDE tiene un presupuesto de 75 millones de dólares.

  • Solar Cruiser fue seleccionado como la misión de prueba de tecnología. Consta de una vela solar de casi 1.700 metros cuadrados y demostrará la capacidad de utilizar la radiación solar como sistema de propulsión. Tal sistema podría proporcionar acceso a nuevas órbitas que permitan un gran valor científico, incluidas las observaciones de SmallSat desde el espacio profundo, fuera del plano de la eclíptica y en órbitas estacionarias en la cola geográfica de la Tierra. Solar Cruiser probará una de esas órbitas, donde una nave espacial mantiene su posición a lo largo de la línea Tierra-Sol en un punto más cercano al Sol que L1. Al colocar una nave espacial de monitoreo más cerca del Sol, los científicos que estudian el clima espacial, esperan obtener pronósticos más avanzados de tormentas solares que se dirijan a la Tierra.

El investigador principal de Solar Cruiser es Les Johnson en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA en Huntsville, Alabama. La investigación de Solar Cruiser tiene un presupuesto de 65 millones de dólares.

Una segunda Misión de Oportunidad científica de STP, la Spatial/Spectral Imaging of Heliospheric Lyman AlphaImagen (SIHLA), también obtuvo una selección final en una fecha posterior, teniendo en cuenta el presupuesto y las oportunidades de RideShare. SIHLA utilizaría una técnica innovadora con la que mapear todo el cielo para determinar la forma y los mecanismos subyacentes del límite entre la heliosfera, el área de influencia magnética de nuestro Sol y el medio interestelar, un límite conocido como heliopausa.

“Lanzar varias misiones juntas nos ayuda a maximizar la ciencia mientras se mantienen bajos los costos”, dijo Nicky Fox, director de la División de Heliofísica en la Sede de la NASA en Washington. “Estamos ampliando el alcance y la composición de una robusta flota de misiones que estudien el sol y el clima espacial, y estas dos nuevas selecciones ayudarán a avanzar en áreas donde necesitamos saber más”.

Desde el comienzo de la formulación de la misión IMAP, SMD planeó incluir naves espaciales secundarias en el lanzamiento bajo la Iniciativa SMD Rideshare de la agencia, que reduce costos al enviar múltiples misiones en un solo lanzamiento. Este lanzamiento también incluirá la misión de seguimiento del clima espacial de la Administración Nacional Oceánica y Atmosférica (NOAA), que ampliará el pronóstico del clima espacial de esa agencia.

“Expandir nuestras capacidades y conocimientos a través de misiones experimentales usando SmallSats y pruebas tecnológicas nos permite hacer y probar muchas más cosas”, dijo Peg Luce, subdirectora de la División de Heliofísica en la Sede de la NASA en Washington. “Nuestro Sol nos ha lanzado muchas preguntas interesantes últimamente, y estamos usando todas las vías para estudiar el clima espacial y su impacto en nuestro planeta y nuestro sistema solar”.

El financiamiento para estas misiones proviene del programa Heliofísica Solar Terrestrial Probes, que es administrado por el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la NASA en Greenbelt, Maryland.