PROYECTO HUMANO

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    Las sondas Van Allen marcan su primer aniversario con nuevos descubrimientos

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    Las sondas Van Allen marcan su primer aniversario con nuevos descubrimientos

    Mensaje por Jansef el Dom Sep 01, 2013 6:36 pm

    Las sondas Van Allen marcan su primer aniversario con nuevos descubrimientos y nuevas investigaciones

    30 De agosto de 2013 / El Quelonio Volador

    Un año después de su lanzamiento desde Cabo Cañaveral la estación aérea en 4:05 E DT en jueves, 30 de agosto de 2012, La gemelas sondas Van Allen de la NASA han ya cambiado fundamentalmente cómo entendemos los cinturones de radiación Van Allen sobre nuestro planeta.



    La misión de Van Allen sondas comenzó con un despegue atronador de SLC-41 en Cape Canaveral AFS el 30 de agosto de 2012. Crédito de la imagen: NASA

    Los datos de las sondas han llevado ya a varios descubrimientos importantes, algunos hace tan sólo unos días después de que las naves espaciales gemelas se dispararon en órbita. La misión respondió a una pregunta de larga data sobre la naturaleza y el comportamiento de los cinturones y reveló que el cinturón exterior se puede dividir en dos bandas separadas. Con este primer año de descubrimiento y mejoras en las operaciones como la piedra angular, los equipos científicos de las sondas de Allen Van (anteriormente denominado la sondas de tormentas de radiación en los cinturones) están deseando liberar más misterios y avanzar en nuestro conocimiento de la física de partículas y la dinámica de las plasmas del espacio, así como cómo mejor protegen a tecnologías espaciales, como los satélites.

    "Los resultados de la ciencia vienen rápido", dice la NASA Mona Kessel, científico del programa para las sondas de Van Allen. "Algunos de los descubrimientos que hicimos van a reescribir los libros de texto en los cinturones de radiación. Y mientras que los descubrimientos son fascinantes y ameritan más investigación, todavía nos centramos en la pregunta cuando diseñamos la misión le preguntamos: ¿Cuáles son los principales mecanismos de pérdida de partículas y la aceleración en las correas? Estamos empezando a responder a eso ahora".

    Los cinturones de radiación son dos regiones en forma de Dona de partículas altamente energéticas atrapadas en el campo magnético de la Tierra – el interior, situado justo encima de nuestra atmósfera y se extiende 4.000 millas en el espacio; y el exterior, de 8.000 a 26.000 millas afuera – y llevan el nombre de su descubridor (como son las puntas de prueba), la tarde A. James Van Allen de la Universidad de Iowa. Maquillaje y propiedades de los cinturones han afectado la física espacial de investigación durante los últimos 50 años, y las sondas de Van Allen fueron diseñadas para responder a una serie de preguntas fundamentales acerca de estas duras regiones del espacio.



    Crédito de la imagen: NASA/JHUAPL

    Las sondas de la NASA Van Allen, por primera vez, se ha permitiendo a los científicos usar dos naves para aprender cómo cambian los cinturones de radiación en espacio y tiempo y le ayudará a responder preguntas alrededor de las correas que han existido desde su descubrimiento hace más de medio siglo.

    Primer ligero descubrimientos

    Los éxitos científicos para las sondas de Van Allen comenzaron casi inmediatamente después del lanzamiento, a partir de un descubrimiento que hizo cuando los científicos en el instrumento del telescopio de protones de electrones relativistas (REPT) el 1 de septiembre: vieron un nuevo tercer cinturón de radiación, formado en el interior de la parte exterior de la correa. Según Dan Baker, a cargo del instrumento REPT en el laboratorio para atmosférica y física del espacio (Latinoamericano) de la Universidad de Colorado en Boulder, "un evento de aceleración de electrones poderoso estaba ya en marcha, y vimos claramente la nueva correa y la nueva ranura entre éste y el exterior de la correa". El nuevo cinturón fue destruido cuatro semanas más tarde por otra tormenta solar – otra nueva observación previamente disponible hasta la misión de las sondas Van Allen. El instrumento REPT es parte de las partículas energéticas, composición y Suite de Plasma térmico (ECT).



    Se ha descubierto un nuevo anillo de almacenamiento y cinturón de radiación sobre la Tierra por las sondas Van Allen; Aquí se muestra utilizando datos reales como el medio arco de naranja y rojo de los tres arcos en cada lado de la Tierra.

    Crédito de la imagen: LASP/JHUAPL

    Pocos días después, el 5 de septiembre( año pasado), miembros del equipo eléctrico y campo magnético instrumento Suite y ciencia integrada (EMFISIS) hizo una grabación de audio de ondas de radio en los cinturones, a una frecuencia audible para el ser humano, conocido como "el coro". Mientras que los científicos han sabido acerca del coro desde la década de 1950, estas nuevas grabaciones de alta calidad llegó a ser conocidas como "los sonidos del espacio" y dibujaron un gran interés en el mundo. El Coro es causada por las ondas de plasma en los cinturones y se sospecha que está relacionada con el proceso que acelera los electrones a velocidades que pueden dañar la nave espacial y los astronautas.



    Poco después del lanzamiento, las sondas de Van Allen grabó las emisiones de radio suena extraño viniendo de nuestro propio planeta. Estas hermosas "canciones de la Tierra", irónicamente, sería responsables de la proliferación de electrones mortales en los cinturones de Van AllenCrédito de la imagen: NASA

    Una cuestión fundamental de la misión pretende responder cómo las partículas en las correas están siendo aceleradas a velocidades casi relativistas: es una fuerza externa, o está sucediendo dentro de las correas en sí mismas. El 25 de julio, investigadores publican los datos de evento 2012 temprano que demostró que definitivamente hay un acelerador de partículas internas. "Tenemos pruebas reales que originan los cambios dentro de los cinturones en sí mismos." dice Geoff Reeves, el primer autor en el papel y un científico de cinturón de radiación en Los Alamos National Laboratory en Los Alamos, nuevo México De hecho, Reeves y otros investigadores están mirando las olas del coro estudiadas por EMFISIS investigador principal Craig Kletzing (Universidad de Iowa) y el equipo de EMFISIS para ver si y cómo el coro (u otro tipo de onda electromagnética) está detrás de la aceleración. "Las sondas Van Allen están equipadas con instrumentos que nos ayudarán a entenderlo así," Reeves dice.

    Ciencia propulsada por el Sol, hecha más rápido

    La fuerza impulsora detrás de los acontecimientos en los cinturones de radiación es el Sol, que está en el medio solar max – el pico de actividad solar, que se levanta y cae sobre un ciclo de aproximadamente 11 años. Mientras que max solar actual ha sido relativamente bajo, la misión ha hecho una serie de observaciones importantes y reportaron todos los equipos que ellos están esperando a más eventos como eyecciones de masa coronales y las tormentas solares que pueden afectar las partículas atrapadas. "Algunos de los más grandes acontecimientos históricos ocurridos cerca del máximo solar y durante la fase de declive después de máximo solar," dice Harlan Spence, investigador principal de ECT (que incluye Baker es REPT y es la base para el trabajo de Reeves), de la Universidad de New Hampshire. "Todavía nos estamos anticipando algunos grandes eventos y hemos tenido un año para entender profundamente las sondas y cómo se comportan los instrumentos en el espacio, y entonces estamos preparados para lo que el Sol puede lanzar pronto en nuestro camino. El próximo año está lleno de oportunidades".



    La Actividad Solar no varían simplemente de mínimo a máximo, pero como estamos viendo este ciclo, puede haber extendido mínimos y doble pico de máximo. El Máximo Solar ya puede haber ocurrido en el hemisferio norte del Sol, y pronto nos acercamos al máximo en el hemisferio sur. Crédito de la imagen: NASA

    En la Tierra, el equipo de operaciones de la misión en la Johns Hopkins University laboratorio de física aplicada (que construyó la nave espacial y opera a la misión para la NASA junto con el Software de vuelo (FSW)) y los equipos de radiofrecuencia (RF), recientemente hicieron algunas mejoras en conseguir de los equipos científicos más datos. Agregando la FSW algoritmos de compresión de datos y ampliar el rango permisible del enlace descendente con la estación de APL, el equipo ha producido recientemente "un gran salto en la cantidad de datos que podemos descargar," explica Ray Harvey de APL, Director de operaciones de misión Van Allen. "Nosotros estamos apuntando para descargar un promedio de 5,9 gigabits de datos al día, pero ahora nos vamos a siete a ocho gigabits, y la semana pasada hemos conseguido nueve gigabits en trabajo de un día de contactos. Sospecho que nos pondremos aún más en el futuro".

    Entretanto, los equipos del instrumento están examinando los datos recogidos ya y preparando para publicar documentos y resultados, así como lanzar nuevos productos fascinantes. "Hemos hecho la grabación estéreo más limpia, más alta fidelidad de la misma ola de coro grabada desde las naves espaciales diferentes," dice Kletzing de EMFISIS. "Estamos trabajando en finalizar ahora. Sin duda nos dirá acerca de la extensión espacial y la evolución de la onda del coro, que junto con los datos de la partícula de otros instrumentos debería decirnos algunas cosas acerca de las energías del electrón."

    Kletzing, cuando el otro equipo conduce, está viendo datos no sólo nuevos y grandes, pero mejor y más amplio uso. "Todos los equipos tienen acceso a los datos para poner esa información en la historia que están diciendo acerca de los cinturones", dice. "Estamos viendo datos de dos, tres y cuatro instrumentos en papeles del equipo, y que realmente hace la diferencia. Las herramientas para recopilar datos y las herramientas para compartir, son mucho mejores que hace unos pocos años. Realmente funciona."

    "Estoy todavía tan emocionado acerca de la misión hoy como estaba en el lanzamiento"

    Un instrumento, el espectrómetro relativista de protones (RPS), ha estado proporcionando las mediciones de partículas previamente disponible de alta precisión en el corazón de los cinturones de radiación interna. "Es difícil investigar, y pasamos el año pasado explorando el cinturón interior y refinar nuestro entendimiento de la respuesta del instrumento, porque nunca hemos tenido algo así como RPS en órbita antes," dice Joseph Mazur de la Corporación aeroespacial, investigador principal de RPS (RPS es el principal instrumento para la investigación del protón espectrómetro correa investigación o PSBR, bajo el investigador David ByersOficina Nacional de reconocimiento).

    Los hallazgos de RPS han proporcionado nuevas penetraciones en gradientes espaciales (la distribución física de partículas energéticas) en el cinturón interior, así como un vistazo a cómo los protones desde fuera del sistema solar pueden entrar a la magnetosfera terrestre. Los datos también desempeñarán un papel en el desarrollo de la próxima generación de normas y modelos utilizados por la comunidad de satélite para la creación y blindar sus naves espaciales.

    "Estoy todavía tan emocionado acerca de la misión hoy como estaba en el lanzamiento," dice Mazur. "Cada día nos fijamos en los datos de RPS es una gran alegría".

    Spence se hace eco de ese sentimiento. "Hay un sentido continuo de emoción porque los resultados de la ciencia son absolutamente impresionantes", dice. "Y esto no es un logro trivial. Es muy, muy difícil de cuantificar estas intensidades de partículas en el ambiente áspero de los cinturones de radiación, pero estamos haciendo precisamente eso. Como resultado, estamos empezando a arrancarle las grandes preguntas que nos habíamos planteado cuando diseñamos la misión, y también estamos descubriendo nuevos misterios."

    Louis Lanzerotti del Instituto de tecnología de New Jersey es investigador principal del instrumento RBSPICE (radiación correa Ion composición experimento) y uno de los pioneros de la investigación de física de cinturón de radiación. Dice que una de las observaciones más fascinantes que RBSPICE ha proporcionado su equipo incluye las inyecciones de los iones y los electrones de cola geomagnética de la Tierra en el anillo actual, que es la gran corriente eléctrica que rodea la Tierra. "Realmente podemos ver estas inyecciones esporádicas, frecuentes y episódicas", dice Lanzerotti. "Realmente nos ha sorprendido, y estos datos son importantes para la comprensión de la densidad de energía del anillo actual y los efectos sobre las partículas de energía más altos".

    Interpretación del artista de cinturones de radiación de la Tierra con las sondas gemelas Van Allen viajando a través de ellos.


    Crédito de la imagen: NASA

    Mirando hacia el futuro para el año dos

    Para el segundo año de la misión de las sondas de Van Allen , los equipos están deseosos de ampliar sus consultas tanto del alcance de sus instrumentos. "Todos los instrumentos que tiene una personalidad", dice Spence. "Los Nuestros han revelando las riquezas que no anticipamos y que nos muestra las oportunidades más allá de lo que teníamos de base asegurada. El aumento de tasas de descarga de datos y el conocimiento que tenemos de los instrumentos de ECT, nos da la oportunidad de reflexionar sobre la mejor manera de usar las capacidades y tecnologías para atender nuevas preguntas de mejor manera. Es como diseñar una mejor ratonera on the fly – 'vamos a ver qué podemos atrapar!' "

    "Vamos a ver un montón de diferentes oportunidades en el año que viene para la ciencia aún más grande," dice Barry Mauk, científico del proyecto Van Allen sondas, en APL. "Porque vamos a estar operando en el lado del Crepúsculo al amanecer de la Tierra, vamos a ver diferentes procesos físicos, y combinado con el período que estamos con máximo solar, estamos esperanzados para un montón de eventos interesantes".

    Desde una perspectiva de hardware, desafío más importante de Van Allen, es que debían funcionar y realizar las mediciones en el ambiente severo de partícula cargada de los cinturones de radiación, una región del espacio que las naves espaciales deben evitar. "Los equipos de la NASA, APL y las demás instituciones hicieron un gran trabajo en la construcción de la nave y los instrumentos,", dice Harvey de APL. "Los sondeos y los instrumentos están haciendo exactamente lo que les decimos. Las sondas de Van Allen son una gran misión, y parte de ese crédito va a la tarde Gene Heyler [quien falleció en marzo de 2013], quien diseñó las órbitas que los satélites mutuamente vuelta varias veces al año, que ha sido clave para los resultados de la ciencia que puede lograr la misión. Cuando Gene estaba en una misión, sabías que el trabajó iba a funcionar, y está demostrado verdadero otra vez aquí."

    El Equipo de miembros como Lanzerotti, que comenzaron sus carreras como la exploración de la humanidad del espacio, el progreso y perspectivas de las sondas de Van Allen son particularmente significativos. "Empecé en Radiofísica de las correa hace más de 45 años", dice. "Hemos tenido ninguna comprensión de la física del plasma espacial vuelve entonces, ni idea, como cuando nos estábamos diseñando Telstar [y otros satélites tempranos]. Ahora, tenemos estos instrumentos impecablemente diseñados en las naves espaciales gemelas, para ayudarnos a llegar a comprender realmente lo fundamental de la física del plasma espacial. Eso ha sido muy emocionante para mí ver desarrollarse durante mi carrera. Este par de naves espaciales es absolutamente único".

    "Estamos esperanzados para un montón de eventos interesantes en el solar max," añade Nicky Fox de APL, Subdirector científico del proyecto. "Vamos a estar en el lugar correcto en el momento adecuado – con los zapatos de la nave espacial".

    "Todavía no hemos probado la mitad de la oscuridad a las órbitas durante el día," dice Kletzing. "Hay una región diferente, con diferentes propiedades, y estamos interesados en ver lo que nos arroja el Sol este año".

    "Cada semana aprendo algo nuevo", dice la NASA Kessel. "Ahora vamos a lo que históricamente ha sido la parte más energética del ciclo solar para los cinturones de radiación. Así podríamos ver cosas nuevas este año y estamos en una excelente posición para estar preparados para lo que nos depare el Sol".

    Geoff Brown
    JHU/APL
    Publicado por Rogelio Dillon

    http://wwwelqueloniovolador.blogspot.com/

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