NASA vybrala misiu DAPHNE, ktorá má zlepšiť predpoveď dopadov vesmírneho počasia na Zem aj technológie

NASA vybrala koncept misie DAPHNE (Dynamic Atmosphere-Ionosphere Explorer), ktorá má skúmať, ako vesmírne počasie a pohyby v zemskej atmosfére ovplyvňujú vesmírne prostredie a ako sa tieto vplyvy dajú lepšie predpovedať. Misiu čaká ďalšia fáza vývoja, v ktorej sa začne plánovanie a návrh letového aj prevádzkového systému.

Snímka zobrazuje: NASA Mission to Study Space Weather Impacts of Earth’s Atmosphere.

Zdroj: https://www.nasa.gov/news-release/nasa-mission-to-study-space-weather-impacts-of-earths-atmosphere/

DAPHNE bude využívať dve identické družice, ktoré majú spoločne merať, ako zmeny v nižších vrstvách atmosféry ovplyvňujú jej horné vrstvy. Práve tam sa podľa NASA prejavuje vesmírne počasie. Výsledky majú pomôcť pri presnejších predpovediach dopadov na dôležité technológie, napríklad GPS, satelity na nízkej obežnej dráhe Zeme aj astronautov vo vesmíre.

NASA uviedla, že ide o misiu s nízkym rizikom a vysokým prínosom. Zariadenia majú zbierať koordinované merania neutrálneho vetra, teploty a zloženia v termosfére. Táto oblasť spolu s ionosférou tvorí prechod medzi neutrálne správanou atmosférou Zeme a ionizovanou plazmou vesmíru. V tejto tenkej vrstve okolo planéty sa atmosféra neustále hýbe a mení pod vplyvom slnečnej aktivity aj procesov v nižšej atmosfére a blízko Zeme.

Misiu povedie Aimee Merkel z Laboratory for Atmospheric and Space Physics na University of Colorado Boulder. NASA plánuje kontrolu potvrdenia v roku 2027, ktorá posúdi postup prác aj dostupnosť financií. Ak misiu potvrdia, odhadované náklady neprekročia 250 miliónov dolárov vo fiškálnych cenách roku 2023, bez započítania štartu, a odštartovať by nemala skôr než v roku 2029.

NASA tiež uviedla, že DAPHNE vznikla ako koncept v reakcii na výzvu DYNAMIC (Dynamical Neutral Atmosphere-Ionosphere Coupling). Financovanie a dohľad nad projektom zabezpečuje program Solar Terrestrial Probes v Goddard Space Flight Center v Greenbelt, Maryland.

Čo presne bude DAPHNE sledovať

DAPHNE sa zameria na spojenie medzi nižšou atmosférou Zeme a jej hornými vrstvami, kde sa stretáva atmosféra s vesmírnym prostredím. V praxi to znamená, že vedci chcú lepšie pochopiť, ako sa energia a pohyb vzduchu prenášajú cez jednotlivé vrstvy a ako sa tento proces prejaví v ionosfére a termosfére.

Takéto merania sú dôležité, pretože práve v týchto výškach môžu zmeny prostredia ovplyvniť šírenie rádiových signálov, presnosť navigácie aj správanie satelitov. Ak sa podarí tieto väzby opísať presnejšie, bude možné lepšie odhadovať, kedy a kde môžu vzniknúť problémy.

Prečo NASA používa dve identické družice

Dve družice umožnia robiť súčasné merania z rôznych miest a zachytiť, ako sa podmienky menia v priestore aj v čase. Pri javoch v hornej atmosfére totiž nestačí jeden bodový údaj. Atmosféra je dynamická a účinky slnečnej aktivity sa môžu šíriť nerovnomerne.

Všeobecne platí, že viacbodové merania dávajú presnejší obraz o tom, čo sa v systéme deje. Pre výskum vesmírneho počasia je to podstatné, pretože jeho prejavy môžu byť rýchle, premenlivé a ťažko zachytiteľné jedným prístrojom.

Čo je vesmírne počasie a prečo na ňom záleží

Pod pojmom vesmírne počasie sa skrývajú zmeny v prostredí okolo Zeme, ktoré súvisia najmä so slnečnou aktivitou. Môžu ovplyvniť magnetosféru, ionosféru aj horné vrstvy atmosféry. Pre bežného človeka sa často prejavia nepriamo, cez technológie, na ktorých dnes závisí doprava, komunikácia či presná navigácia.

Práve preto NASA zdôrazňuje význam lepších predpovedí. Keď sa vie, ako sa tieto zmeny správajú, dá sa vopred pripraviť na možné výpadky alebo obmedzenia systémov, ktoré používajú aj každodenné služby na Zemi.

Ako môže misia pomôcť budúcim misiám k Mesiacu a Marsu

NASA pripája DAPHNE aj k širšiemu obrazu pilotovaných letov za hranice Zeme. Astronauti na ceste k Mesiacu, Marsu a ďalej už nebudú mať rovnakú ochranu, akú poskytuje zemské magnetické pole na nízkej obežnej dráhe.

Preto agentúra potrebuje presnejšie údaje o tom, ako sa mení prostredie okolo Zeme a ako sa dajú účinky vesmírneho počasia mierniť. Podobné misie tak nepomáhajú len vede, ale aj plánovaniu bezpečných letov a ochrane posádok.

Čo zostáva otvorené a aké sú ďalšie kroky

DAPHNE ešte nemá istú budúcnosť v plnom rozsahu. V roku 2027 ju čaká potvrdenie, pri ktorom sa bude hodnotiť postup vývoja aj to, či sú k dispozícii peniaze na ďalšie kroky. Až po tomto hodnotení bude jasné, či sa projekt posunie ďalej podľa plánu.

Ak prejde aj týmto bodom, štart nepríde skôr než v roku 2029. Do tej doby sa bude riešiť návrh, technické detaily aj organizácia celej misie. Z vedeckého pohľadu zostáva otvorené najmä to, ako presne sa podarí prepojiť údaje z nižšej atmosféry s javmi vo vyšších vrstvách a ako veľký posun to prinesie v predpovediach.

Zdroj: NASA Breaking News

Pôvodný článok: https://www.nasa.gov/news-release/nasa-mission-to-study-space-weather-impacts-of-earths-atmosphere/