La Nasa ha seleccionado tres equipos de investigación para unirse al equipo científico de la misión Geospace Dynamics Constellation (GDC) de la agencia para estudiar la atmósfera superior de la Tierra, así como cinco investigaciones adicionales que se considerarán para su inclusión en la misión.
GDC es un grupo coordinado de satélites que proporcionará las primeras mediciones globales directas de la región dinámica y compleja del espacio que envuelve a la Tierra, conocida como la región de la ionosfera y la termosfera (IT). La capacidad de la constelación para estudiar simultáneamente los procesos que operan en una variedad de escalas temporales y espaciales proporcionará un nivel de comprensión sin precedentes de esta región.
GDC hará avanzar fundamentalmente la comprensión de los científicos de esta interfaz con el entorno espacial de la Tierra, al igual que lo hicieron los primeros satélites meteorológicos para los sistemas meteorológicos globales. Las tres investigaciones de GDC seleccionadas para el vuelo tienen un presupuesto combinado de 149 millones de dólares para diseñar y entregar sus instrumentos a la misión.
“GDC aumentará en gran medida nuestra comprensión y capacidad para mitigar los efectos del clima espacial”, dijo Thomas Zurbuchen, administrador asociado de Ciencia en la sede de la Nasa en Washington. “Lo que aprendemos de GDC sobre TI es fundamental para las misiones en la órbita terrestre baja y un ingrediente fundamental para comprender los desechos orbitales en ese dominio”.
Planeado para su lanzamiento no antes de septiembre de 2027, GDC orbitará en el mismo rango de altitud que la Estación Espacial Internacional (ISS), aproximadamente de 350 a 400 kilómetros sobre la Tierra. Esta región es donde el sistema de TI de la Tierra responde fuertemente a las entradas de energía del Sol y del entorno espacial arriba, y de la atmósfera inferior debajo, y donde redistribuye internamente esta energía en todo el espacio cercano a la Tierra. Los procesos y las dinámicas activas en esta región pueden provocar muchos de los efectos del clima espacial que experimentamos en la Tierra, como interrupciones en las comunicaciones y las señales de navegación, interrupciones en la órbita de los satélites y ciertos cortes de energía provocados. GDC proporcionará la base científica necesaria para comprender los procesos del clima espacial, lo que conducirá a la capacidad de prepararse mejor y mitigar sus efectos.
Los investigadores recién seleccionados se unirán a los científicos interdisciplinarios de GDC seleccionados en noviembre de 2021: Rebecca Bishop,de The Aerospace Corporation en El Segundo, California; Yue Deng, de la Universidad de Texas en Arlington; y Jeffrey Thayer, de la Universidad de Colorado en Boulder.
Las tres investigaciones seleccionadas son:
-El Experimento Integral de Precipitación Auroral (CAPE). Medirá partículas cargadas de alta energía que ingresan a la atmósfera superior desde el entorno espacial de la Tierra. Estas partículas depositan energía en la atmósfera superior, impulsando procesos que provocan redistribuciones de masa y energía a gran escala. El instrumento de CAPE utiliza analizadores electrostáticos, que pueden medir con precisión estas partículas cargadas. CAPE está dirigido por Daniel Gershman en el Centro de Vuelo Espacial Goddard de la Nasa en Greenbelt, Maryland.
–Sonda de electrodinámica atmosférica para plasma TÉRMICO (AETHER). Describirá la naturaleza compleja y la estructura de la ionosfera centrándose en la comprensión de los fenómenos que contribuyen al clima espacial. El instrumento de AETHER es una sonda Langmuir, que mide la temperatura y la densidad de los electrones, así como otras características, del plasma cercano a la Tierra. AETHER está dirigido por Laila Andersson en la Universidad de Colorado, Boulder.
– Espectrómetro Modular para la Caracterización de la Atmósfera y la Ionosfera (MoSAIC). Medirá los vientos termosféricos y la composición de la termosfera-ionosfera al observar las partículas cargadas y no cargadas dentro del espacio cercano a la Tierra. El instrumento de MoSAIC es un espectrómetro de masas de cuadrupolo, que filtra estas partículas por masa para un análisis detallado. MoSAIC está dirigido por Mehdi Benna en la Universidad de Maryland, condado de Baltimore, en Baltimore.
Las cinco investigaciones seleccionadas por la Nasa para mayor consideración recibirán, cada una, 250.000 dólares para realizar un estudio de aproximadamente cuatro meses. Al final de este período, la Nasa seleccionará hasta dos investigaciones para unirse a la misión GDC.
Se están considerando las siguientes tres investigaciones para la entrega de magnetómetros a la nave espacial GDC:
-Investigación de campo magnético para corrientes y flujo de energía en el acoplamiento magnetosfera-ionosfera-termosfera (MAG), dirigida por Guan Le en Nasa Goddard.
-Instrumento Magnetómetro Cercano a la Tierra en un Pequeño Sistema Integrado (NEMISIS), dirigido por Mark Moldwin en la Universidad de Michigan en Ann Arbor.
-MAGnetómetros para avanzar en GDC (MAG), dirigido por David Miles en la Universidad de Iowa en Iowa City.
Se están considerando las siguientes dos investigaciones para la entrega de instrumentos de plasma térmico a la nave espacial GDC:
-Sensor de plasma térmico para la constelación de dinámica geoespacial (TPS), dirigido por Philip Anderson en la Universidad de Texas en Dallas.
-Generador de imágenes de velocidad y composición de iones tridimensionales (3DI), dirigido por Keiichi Ogasawara en el Southwest Research Institute en San Antonio.
Como parte de las actividades continuas de formulación de GDC, la Nasa publicará un borrador de Solicitud de propuestas para la nave espacial de la misión. La misión GDC es administrada por el Programa ‘Viviendo con una Estrella’ de la División de Heliofísica en Nasa Goddard.
