Запуск двух зондирующих ракет с Wallops Flight Facility, который изначально планировали на 24 июня 2013, не состоялся по причине неподходящих погодных условий. Следующая попытка для этих двух ракет была назначена уже на следующий день — 25 июня 2013 году с промежутком в несколько часов успешно стартовали две ракеты: Вlack Brant V и Terrier-Improved Orion, запущенные в поддержку Daytime Dynamo experiment, который стал совместным проектом NASA и JAXA.
Проект предназначен для изучения глобального электрического тока, проходящего через ионосферу нашей планеты, которая простирается на расстояние порядка 60-400 км от поверхности Земли и играет очень важную роль в нашей повседневной жизни, обеспечивая связь и навигацию.
Стартовавшая первой, ракета Black Brant V, предназначена для сбора информации о нейтрально заряженных частицах, проходящих через ионосферу. Вторая ракета Terrier-Improved Orion, выпустив поток обогащённого литием газа, призвана отследить динамику изменения верхнего атмосферного ветра по мере удаления от поверхности Земли. Так как считается, что именно эти ветра являются проводниками динамо-токов.
Верхний слой атмосферы (ионосфера) представляет собой слой заряженных частиц, которые, находясь в постоянном движении, создают ток, который по своей структуре является более сложным явлением, чем, например, в низких атмосферных слоях. Причина этого в его нестабильности, ввиду постоянного воздействия магнитного поля Земли и проявления солнечной активности.
Проведение подобного рода исследований в дневное время суток не представляется возможным, по причине того, что отслеживающие ветер устройства, которые установлены на ракетах, могут его распознать и вычислить состав заряженных частиц только ночью. Учёные — исследователи из JAXA and Clemson University in Clemson, S.C. совместными усилиями разработали новую технологию, которая посредством литиевого концентрата, используемого в качестве индикатора, «проявляет» динамо-ток. Как результат он становится виден в течении всего дня. В Daytime Dynamo experiment также был задействован специализированный самолёт NASA, цель которого заключалась в сборе информации о перемещении «литиевого облака» и собственно динамо-ветра в атмосфере выше облаков.
Понимание, что влияет на движение нейтральных заряженных частиц в верхних слоях атмосферы, крайне важно для изучения динамических процессов в токе, поскольку оба затрагивают атмосферные потоки.
«Динамо-потоки представляют собой два огромных круга, по которым перемещаются заряженные частицы, один – в северном полушарии, и один на юге» — отмечает Doug Rowland исследователь проекта. «По сути, электрический ток возникает как результат нагревания Солнцем верхних атмосферных слоёв, в результате чего газ поднимается, что и провоцирует движение – ветер».
Безусловно, всё не так просто как может показаться на первый взгляд, и ракеты, запущенные в поддержку этого проекта, призваны не только собрать данные о причинах формирования фундаментального тока, но и о многих других явлениях, происходящих вокруг Земли и оказывающих на них влияние. Например, ни для кого не секрет, что солнечная активность влияет на магнитное поле Земли, вызывая тем самым серьезные изменения в ионосфере. Кроме того, понимая сущность процессов, происходящих в ионосфере, и зная причины отслеженной динамики можно прояснить, как именно ионосфера влияет на радиосигналы.
«Алгоритм взаимодействия ионизированных и нейтральных газов является фундаментальной частью природы» – отмечает учёный. «Не исключено, что динамо-потоки могут существовать на таких планетах как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, магнитные поля которых имею огромные масштабы».
Как заявляет NASA для получения максимально достоверной и обширной информации, в рамках Daytime Dynamo experiment планируется произвести несколько запусков. Также Агентство отмечает, что запуск ракет является единственно возможным способом изучения динамо-потоков в ионосфере, ибо для спутников, движущихся по орбите, эта область атмосферы является чрезмерно низкой.
