Lampu Utara memegang rahasia yang mengejutkan dan misi Ezie NASA akan mengungkapkannya

Tinggi di atas kutub Bumi, elektrojet yang kuat menciptakan aurora yang memikat tetapi juga menimbulkan risiko seperti pemadaman listrik.[{” attribute=”” tabindex=”0″ role=”link”>NASA’s upcoming EZIE mission aims to decode these electric currents using three CubeSats that will orbit Earth in a synchronized formation, mapping electrojets with a cutting-edge technique that measures magnetic field variations.

By leveraging the Zeeman effect, EZIE will gather data from an altitude too high for balloons yet too low for satellites to linger. The mission also enlists citizen scientists, equipping students with magnetometers to compare data from the ground. Set to launch during solar maximum, EZIE will work alongside other NASA missions, pushing the boundaries of space weather research.

Electrojets: Powerful Currents in Earth’s Atmosphere

High above Earth’s poles, powerful electric currents known as electrojets flow through the upper atmosphere, lighting up the sky with auroras. These auroral electrojets carry nearly a million amps of electrical charge around the poles every second, creating some of the strongest magnetic disturbances on the ground. Rapid shifts in these currents can disrupt power grids, potentially causing blackouts. To better understand and ultimately reduce the impact of these space weather events, NASA is launching the EZIE (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) mission in March.

EZIE’s findings will help scientists improve predictions of hazardous space weather, which can endanger astronauts, interfere with satellites, and disrupt power systems on Earth.

How EZIE’s CubeSats Will Track Electrojets

The mission consists of three CubeSats, each about the size of a carry-on suitcase. These small satellites will fly in a pearls-on-a-string formation, trailing one another as they orbit Earth from pole to pole at an altitude of about 350 miles (550 kilometers). From this vantage point, they will monitor the electrojets, which flow roughly 60 miles (100 kilometers) above the surface in a charged region of the atmosphere known as the ionosphere.

As they orbit, the EZIE satellites will continuously map the electrojets, capturing their structure and tracking how they evolve over time. By flying over the same regions just 2 to 10 minutes apart, the spacecraft will reveal the rapid changes in these electric currents, providing crucial insights into their behavior.

https://www.youtube.com/watch?v=skpen75eiko
Misi Ezie (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) NASA akan menggunakan tiga cubesat untuk memetakan elektrojet auroral Bumi – arus listrik intens yang mengalir tinggi di atas daerah kutub Bumi ketika Auroras bersinar di langit. Saat trio mengorbit bumi, setiap satelit akan menggunakan empat hidangan yang diarahkan pada sudut yang berbeda untuk mengukur medan magnet yang dibuat oleh elektrojet. Kredit: NASA/Johns Hopkins Apl/Steve Gribben

Memecahkan misteri luar angkasa yang berumur puluhan tahun

Eksperimen berbasis tanah sebelumnya dan pesawat ruang angkasa telah mengamati elektrojet auroral, yang merupakan bagian kecil dari sirkuit listrik yang luas yang memanjang 100.000 mil (160.000 kilometer) dari bumi ke luar angkasa. Tetapi selama beberapa dekade, para ilmuwan telah memperdebatkan seperti apa sistem keseluruhannya dan bagaimana ia berkembang. Tim misi mengharapkan Ezie untuk menyelesaikan debat itu.

“Apa yang dilakukan Ezie adalah unik,” kata Larry Kepko, Ilmuwan Misi Ezie di NASA's Goddard Space Flight Center di Greenbelt, Maryland. “Ezie adalah misi pertama yang didedikasikan secara eksklusif untuk mempelajari elektrojet, dan itu melakukannya dengan teknik pengukuran yang sama sekali baru.”

“Ezie adalah misi pertama yang didedikasikan secara eksklusif untuk mempelajari elektrojet.”

Larry Kepko.ezie Misi Ilmuwan, Pusat Penerbangan Luar Angkasa Goddard NASA

Menggunakan Efek Zeeman untuk mempelajari medan magnet

Teknik ini melibatkan melihat emisi gelombang mikro dari molekul oksigen sekitar 10 mil (16 kilometer) di bawah elektrojet. Biasanya, molekul oksigen memancarkan gelombang mikro pada frekuensi 118 GHz. Namun, elektrojet membuat medan magnet yang dapat membagi garis emisi 118 gigahertz dalam proses yang disebut pemisahan Zeeman. Semakin kuat medan magnet, semakin jauh garis terpisah.

Masing -masing dari tiga pesawat ruang angkasa Ezie akan membawa instrumen yang disebut microwave electrojet magnetogram untuk mengamati efek Zeeman dan mengukur kekuatan dan arah medan magnet elektrojet. Dibangun oleh Laboratorium Propulsi Jet NASA ([{” attribute=”” tabindex=”0″ role=”link”>JPL) in Southern California, each of these instruments will use four antennas pointed at different angles to survey the magnetic fields along four different tracks as EZIE orbits.

Revolutionizing Space Research with CubeSat Technology

The technology used in the Microwave Electrojet Magnetograms was originally developed to study Earth’s atmosphere and weather systems. Engineers at JPL had reduced the size of the radio detectors so they could fit on small satellites, including NASA’s TEMPEST-D and CubeRRT missions, and improved the components that separate light into specific wavelengths.

The electrojets flow through a region that is difficult to study directly, as it’s too high for scientific balloons to reach but too low for satellites to dwell.

“The utilization of the Zeeman technique to remotely map current-induced magnetic fields is really a game-changing approach to get these measurements at an altitude that is notoriously difficult to measure,” said Sam Yee, EZIE’s principal investigator at the Johns Hopkins Applied Physics Laboratory (APL) in Laurel, Maryland.

https://www.youtube.com/watch?v=izcdb5e_lca
Misi Ezie (Electrojet Zeeman Imaging Explorer) NASA akan menyelidiki elektrojet auroral Bumi, yang mengalir tinggi di atas daerah kutub Bumi ketika Auroras (lampu utara dan selatan) bersinar. Dengan memberikan pengukuran arus listrik ini yang belum pernah terjadi sebelumnya, Ezie akan menjawab misteri yang telah berusia puluhan tahun. Memahami arus ini juga akan meningkatkan kemampuan para ilmuwan untuk memprediksi cuaca ruang yang berbahaya. Kredit: NASA/Johns Hopkins Apl

Ilmuwan warga negara bergabung dengan misi

Misi ini juga termasuk para ilmuwan warga untuk meningkatkan penelitiannya, mendistribusikan lusinan kit magnetometer Ezie-Mag kepada siswa di AS dan sukarelawan di seluruh dunia untuk membandingkan pengamatan Ezie dengan yang dari Bumi. “Ilmuwan Ezie akan mengumpulkan data medan magnet dari atas, dan para siswa akan mengumpulkan data medan magnet dari tanah,” kata Nelli Mosavi-Hoyer, manajer proyek Ezie di APL.

“Ilmuwan Ezie akan mengumpulkan data medan magnet dari atas, dan para siswa akan mengumpulkan data medan magnet dari tanah.”

Nelli Mosavi-Hoyer, Manajer Proyek Ezie, Johns Hopkins Terapan Laboratorium Fisika

Diluncurkan selama maksimum matahari untuk dampak maksimal

Pesawat ruang angkasa Ezie akan diluncurkan di atas a SpaceX Falcon 9 Rocket dari Vandenberg Space Force Base di California sebagai bagian dari misi Transporter-13 Rideshare dengan SpaceX melalui peluncuran integrator Maverick Space Systems.

Misi akan diluncurkan selama apa yang dikenal sebagai Solar Maximum-fase selama 11 tahun siklus matahari ketika aktivitas matahari lebih kuat dan lebih sering. Ini adalah keuntungan bagi sains Ezie.

“Lebih baik diluncurkan selama Solar Max,” kata Kepko. “Electrojets merespons langsung terhadap aktivitas matahari.”

Misi Ezie juga akan bekerja bersama misi NASA Heliophysics lainnya, termasuk Punch (Polarimeter untuk menyatukan Corona dan Heliosphere), diluncurkan pada akhir Februari untuk mempelajari bagaimana bahan di atmosfer luar matahari menjadi angin matahari.

CubeSats membuktikan sains besar bisa hemat biaya

Menurut Yee, Misi Cubesat Ezie tidak hanya memungkinkan para ilmuwan untuk menjawab pertanyaan-pertanyaan menarik yang belum dapat menjawab selama beberapa dekade tetapi juga menunjukkan bahwa sains yang hebat dapat dicapai secara efektif.

“Kami memanfaatkan kemampuan baru CubeSats,” tambah Kepko. “Ini adalah misi yang tidak bisa terbang satu dekade yang lalu. Ini mendorong amplop dari apa yang mungkin, semua pada satelit kecil. Sangat menyenangkan untuk memikirkan apa yang akan kita temukan.”

Misi Ezie didanai oleh Divisi Heliofisika NASA dan dikelola oleh Kantor Program Penjelajah di NASA Goddard. The Johns Hopkins menerapkan Laboratorium Fisika (APL) memimpin misi, sementara Blue Canyon Technologies di Boulder, Colorado, membangun CubeSats.