Ежесекундно на земном шаре происходит порядка 50 вспышек молний. Невзирая на такую высокую частоту этого атмосферного явления, детали того, что служит причиной молний и как начинается это явление, по сей день для учёных остаются тайной. Предполагается, что молнии могут быть связаны с невероятно мощными энергетическими всплесками, называемыми наземными вспышками гамма-излучения. В середине ноября будет запущен космический прибор размером с футбольный мяч – Firefly, разработка которого была профинансирована Национальным научным фондом. Его предназначение — изучить молнии и гамма-лучевые вспышки из космоса.
Firefly относится к формату иcubesat — очень маленьких спутников, предназначенных для качественных космических исследований с относительно небольшими финансовыми затратами.
По словам Doug Rowland, руководителя Firefly из Goddard Space Flight Center НАСА, благодаря таким небольшим миссиям возможно сделать важнейшие научные открытия. Он объяснил, что Firefly на протяжении порядка 1 года будет собирать данные относительно механизма формирования и протекания молнии. Doug Rowland объяснил, что многие склонны принимать молнии за очевидные атмосферные явления, но в действительности учёным не известен принцип их возникновения. Обсерватория НАСА Compton Gamma Ray Observatory впервые обнаружила гамма-лучевые вспышки в 90-х годах ХХ века. Разработанная для исследования космических источников гамма-излучения, обсерватория стала свидетелем редких гамма-всплесков, исходящих от Земли.
По словам Therese Moretto Jorgensen, руководителя программы NSF’s Division of Atmospheric and Geospace Sciences, которая финансирует Firefly, считается что гамма-лучи испускаются электронами, движущимися со скоростью света, которые во время взаимодействия с атомами в верхних слоях атмосферы немного замедляются. Она также отметила, что гамма-лучевые вспышки относятся к числу самых интересных атмосферных явлений.
Электроны, чтобы создать гамма-лучи, должны перемещаться настолько быстро, что учёные затрудняются даже предположить, какой околоземной процесс мог бы придать им такого ускорения. Действительно, до открытия гамма-лучевых вспышек, учёные предполагали, что столь быстро движущиеся электроны могли существовать только около чрезвычайно больших астрономических объектов, таких как звёзды, галактики или черные дыры.
Молния сама по себе обладает всего 1/10 силы, необходимой для того, чтобы ускорить электронные лучи до таких высоких скоростей. Однако учёные выдвинули гипотезу, согласно которой молния вызвана электронной лавиной – цепной реакцией вышедшей из-под контроля, ускоряющей электроны до невероятных скоростей. Понимание механизма ускоряющего электронные пучки вблизи Земли, поможет учёным понять, как аналогичный процесс происходит в остальной части Вселенной.
По мнению Rowland, идея относительно того, что молния может быть вызвана теми же процессами, что происходят в сверхновых звёздах и космических ускорителях частиц, является ошибочной.
Программа NSF CubeSat program представляет собой более экономный аналог крупных космических программ. CubeSat Firefly, сосредоточившись на своей научной цели, способен выполнить поставленные перед ним цели.
19 ноября 2013 года будет открыто окно для запуска Firefly. Его планируется запустить ещё с 27-мью другими CubeSat, которые являются частью другого эксперимента NASA Total solar irradiance Calibration Transfer Experiment (TCTE), в рамках которого продолжаться измерения испускаемой в космическое пространство солнечной энергии.
