49

Миссия NASA по изучению магнитосферы Земли Magnetospheric Multiscale Mission отмечает пятилетие на орбите

С момента своего запуска 12 марта 2015 года,  миссия NASA Magnetospheric Multiscale Mission (MMS) делает новые открытия, находясь на орбите вокруг Земли и изучая магнитное пересоединение (взрывное схождение и перестраивание магнитных силовых линий) в самом центре геомагнитных бурь.

Миссия NASA по изучению магнитосферы Земли Magnetospheric Multiscale Mission отмечает пятилетие на орбите Космос, NASA, Магнитосфера Земли, Гифка, Видео, Длиннопост

Миссия использует четыре идентичных космических аппарата, летящих в тетраэдральном построении, для регистрации заряженных частиц и картографирования линий магнитного поля в трех измерениях. В 2016 году траектория аппаратов установила рекорд максимальной высоты коррекции орбиты с использованием GPS-сигнала, составившей 70 тыс. км над поверхностью Земли (впоследствии рекорд был обновлен до 187 тыс. км). Кроме того, когда спутники находятся в ближайшей к Земле точке орбиты, они движутся со скоростью до 35 400 км/ч, что делает их самыми быстрыми пользователями приемников GPS-сигнала.


Но дело не только в рекордах. MMS сделала важные научные открытия, которые помогают ученым понять магнитосферу Земли и магнитное пересоединение, которое вызывает магнитные бури вокруг Земли и полярные сияния. Вот пять способов, которыми MMS изменило наше понимание этих взрывных событий в нашем околоземном космическом пространстве за последние пять лет.


1. Как работает магнитное пересоединение

Определение деталей того, как работает магнитное пересоединение, было одной из ключевых задач MMS, которая вскоре была выполнена. До MMS ученые не понимали специфику работы магнитного пересоединения, у них были только общие идеи. Наблюдения миссии позволили определить, какие из нескольких полувековых теорий о магнитном пересоединении были правильными. Более того, они показали, как физика электронов доминирует в процессе, что не было предсказано ни одной из теорий. Большая часть открытий была основана на инновационном инструментальном дизайне MMS. «Мы увеличили скорость измерения инструментов MMS в 100 раз по сравнению с предыдущими инструментами», - сказал Джим Берч, главный исследователь проекта MMS в Юго-западном исследовательском институте в Сан-Антонио. «Это позволило нам увидеть вещи, которые никто не мог измерить до MMS».


2. Пересоединение в неожиданно новых местах


За пять лет после запуска космические аппараты миссии MMS совершили более тысячи витков вокруг Земли, проходя через бесчисленные события магнитного пересоединения. Они наблюдали магнитное пересоединение там, где ученые изначально ожидали его увидеть - за противоположной от Солнца стороной Земли. Кроме того, пересоединение наблюдалось в нескольких новых местах. Совершенно неожиданно для ученых, MMS обнаружила события в турбулентных областях, находящихся в направлении Солнца, которые ранее считались слишком хаотичными для магнитного пересоединения. Также пересоединение было зафиксировано в шнурах магнитного потока (magnetic flux ropes) - гигантских магнитных трубках, которые могут сформироваться в результате предыдущих событий магнитного пересоединения, и в областях неустойчивости Кельвина-Гельмгольца (это же явление отвечает за возникновение волн на поверхности воды под действием ветра).

Миссия NASA по изучению магнитосферы Земли Magnetospheric Multiscale Mission отмечает пятилетие на орбите Космос, NASA, Магнитосфера Земли, Гифка, Видео, Длиннопост

3. Передача энергии


Ученые, участвующие в миссии MMS, открыли способы, которыми энергия передается посредством магнитного пересоединения и измерили интенсивность этой передачи. Это удалось сделать в том числе и благодаря компактному построению космических аппаратов, находящихся на расстоянии чуть более 7 км друг от друга, что позволило ученым детально изучить мелкомасштабные процессы, не наблюдавшиеся в предыдущих миссиях. Один из механизмов передачи энергии был открыт в 2017 году, когда ученые обнаружили сложные движения электронов в тонких слоях электрического тока, где происходит пересоединение. Эти движения позволили электронам получить дополнительную энергию и ускорить процесс пересоединения.

4. Компьютерное моделирование


До MMS компьютерное моделирование было лучшим инструментом, который был у ученых для понимания магнитного пересоединения. Модели были способом восполнить пробелы между измерениями, сделанными на больших расстояниях предыдущими космическими миссиями. Но благодаря подробным измерениям MMS, ситуация поменялась. Сегодняшние данные MMS с высоким разрешением раскрыли огромное количество физических явлений, которые компьютерное моделирование стремится точно воспроизвести. Наличие таких подробных данных позволило физикам-теоретикам усовершенствовать свои модели и лучше понять конкретные механизмы, лежащие в основе магнитного пересоединения.


5. Понимание астрофизики и ядерной физики


MMS открыла уникальную космическую лабораторию, в которой все масштабы магнитного пересоединения могут быть непосредственно измерены космическим кораблем, летящим сквозь происходящие события. Это позволило по-новому взглянуть на магнитное пересоединение в других областях космоса, включая взрывы на Солнце, в сверхновых и черных дырах.

«Измерения MMS имеют решающее значение, потому что мы можем понять, как происходит магнитное пересоединение в других местах, даже если мы не можем туда добраться», - сказал Кевин Дженестрети, научный сотрудник MMS из Отдела Земли, океанов и космоса Юго-Западного исследовательского института. Благодаря MMS, мы можем по-новому взглянуть и на ядерные эксперименты на Земле. Плазма, то есть горячие заряженные газы, используемые в ядерных экспериментах, - это то же состояние материи, через которое летят аппараты MMS в космосе. Магнитное пересоединение, которое часто происходит внутри плазмы, представляет собой проблему для ученых, желающих запереть плазму в ограниченном объеме в ядерных экспериментах. Информация, полученная с помощью MMS, помогает ученым лучше понять и потенциально контролировать магнитное пересоединение, что может привести к усовершенствованию методов ядерного синтеза для более эффективного генерирования энергии.

Изначально MMS была запущена для двухлетней основной миссии, но после первых успехов миссия была продлена еще на три года. Благодаря аккуратному маневрированию во время полетных операций, аппараты MMS должны иметь достаточно топлива, чтобы продержаться как минимум еще два десятилетия.


На сегодняшний день данные MMS были использованы более чем в 580 научных работах. Благодаря MMS молодые ученые защитили 14 кандидатских и 10 магистерских диссертаций Мероприятия по популяризации в школах, музеях, конференциях и т.п. напрямую охватили 120 тыс. человек. Исследователи уверены, что данные миссии MMS будут способствовать новым открытиям на протяжении десятилетий.


Источник

Дубликаты не найдены

Исследователи космоса

7.7K постов36.2K подписчика

Добавить пост

Правила сообщества

Какие тут могут быть правила, кроме правил установленных самим пикабу :)

Подробнее
Похожие посты
105

NASA одобрило продолжение работ по лунному радиотелескопу

NASA одобрило продолжение работ по лунному радиотелескопу NASA, Луна, Астрономия, Телескоп, Технологии, США, Космонавтика, Космос
NASA одобрило продолжение работ по лунному радиотелескопу NASA, Луна, Астрономия, Телескоп, Технологии, США, Космонавтика, Космос
Показать полностью 1
66

Американский космоплан X37-B испытал направленный микроволновый излучатель на орбите

Американский космоплан X37-B испытал направленный микроволновый излучатель на орбите NASA, Northrop Grumman, МКС, ВВС, США, Технологии, Энергетика, Космонавтика, Космос, Длиннопост
Американский космоплан X37-B испытал направленный микроволновый излучатель на орбите NASA, Northrop Grumman, МКС, ВВС, США, Технологии, Энергетика, Космонавтика, Космос, Длиннопост
Американский космоплан X37-B испытал направленный микроволновый излучатель на орбите NASA, Northrop Grumman, МКС, ВВС, США, Технологии, Энергетика, Космонавтика, Космос, Длиннопост
Американский космоплан X37-B испытал направленный микроволновый излучатель на орбите NASA, Northrop Grumman, МКС, ВВС, США, Технологии, Энергетика, Космонавтика, Космос, Длиннопост
Показать полностью 3
111

Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова»

Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Свободный полет Эдварда Уайта. Трагическая судьба «американского Леонова» Космос, США, NASA, Космонавты, Негатив, Видео, Длиннопост
Показать полностью 9 1
107

Начались испытания двигателей для окололунной станции Gateway

Начались испытания двигателей для окололунной станции Gateway NASA, SpaceX, Falcon Heavy, Космонавтика, Космос, Луна, Технологии, Космическая станция, США, Видео
Начались испытания двигателей для окололунной станции Gateway NASA, SpaceX, Falcon Heavy, Космонавтика, Космос, Луна, Технологии, Космическая станция, США, Видео
Показать полностью 1
966

Красивая дата

Красивая дата Марс, NASA, Perseverance, Космос, День космонавтики
164

Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите

Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Компания Sierra Nevada Corporation опубликовала план создания до 2030г космической станции на низкой околоземной орбите Sierra Nevada, Космическая станция, МКС, Космонавтика, Космос, NASA, SpaceX, Технологии, США, Длиннопост
Показать полностью 7
440

Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов

Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Вселенная глазами «Вояджеров». Снимки и открытия легендарных зондов Астрономия, Космос, Наука, Планета, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Показать полностью 6
238

Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио

Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Открытия «Вояджер-1». Что увидел легендарный зонд на спутнике Ио Космонавтика, Юпитер, Наука, Космос, NASA, Вояджер, Яндекс Дзен, Длиннопост
Показать полностью 5
Похожие посты закончились. Возможно, вас заинтересуют другие посты по тегам: