L’ús únic de les dades de ‘neteja’ de la nau espacial ESA revela el comportament dels raigs còsmics


Ciència i exploració

28/06/2021
4 vistes
0 m’agrada

Utilitzant les dades recopilades originalment per a la “neteja” de les naus espacials a bord de l’ESA Rosetta i Mars Express científics han revelat com es comporten intensos esclats de radiació d’alta energia, coneguts com a raigs còsmics, a Mart i a tot el Sistema Solar interior.

La majoria de les naus espacials i els components recopilen les dades de manteniment, i els equips d’enginyeria els utilitzen per controlar la salut de les naus espacials i diagnosticar fallades (per exemple, registrant paràmetres com la salut dels components i l’estat d’encès / apagat). Aquestes dades podrien relacionar-se amb fenòmens científicament interessants i, per tant, representen un valuós recurs científic que encara queda inexplorat.

Els objectes de l’espai són regularment afectats per partícules carregades que flueixen des de la Via Làctia més àmplia, inclosa raigs còsmics. Els raigs còsmics poden causar danys electrònics si impacten contra el maquinari espacial i amenacen la salut humana en missions tripulades a l’òrbita terrestre, quan els astronautes són menys protegit de la radiació per l’atmosfera del nostre planeta. L’amenaça dels raigs còsmics serà encara més gran per a les missions amb tripulació que s’aventuraran més a l’espai, per exemple a la Lluna i a Mart.

Per mantenir-se al corrent de la salut de les naus espacials, les missions espacials registren quan els rajos còsmics impacten en un ordinador de bord i provoquen errors de memòria, cosa coneguda com a Detecció i correcció d’errors, o EDAC.

Mars Express

“Mars Express ha estat recollint aquestes mesures des del llançament. Vam accedir a les dades recopilades des del 2005, cosa que ens va donar un increïble conjunt de dades de 15 anys que abasta gairebé tota la vida de la missió, una autèntica raresa “, diu Elise Wright Knutsen, autora principal del nou estudi, anteriorment estudiant al Centre Europeu de Recerca i Tecnologia Espacial de l’ESA. (ESTEC), i ara a LATMOS / IPSL, França.

Uns quants factors influeixen en la intensitat dels raigs còsmics que veiem al sistema solar, inclòs el punt en què ens trobem al periòdic del Sol Cicle d’activitat d’11 anys, i la distància del Sol. “Vam poder explorar la relació Sol-raig còsmic en detall gràcies a les dades EDAC de dues missions ESA destacades: Mars Express i Rosetta”, diu Elise. “Aquesta és la primera vegada que les dades d’EDAC s’utilitzen d’aquesta manera: s’han utilitzat abans per explorar esdeveniments solars a curt termini, però mai a llarg termini”.

Les dades d’error de les naus espacials revelen el comportament dels rajos còsmics

Elise i els seus col·legues van utilitzar les dades EDAC de les dues missions per caracteritzar com va canviar el comportament dels raigs còsmics al llarg del cicle d’activitat del nostre Sol a Mart (comparant les dades EDAC de Mars Express amb les dades corresponents sobre taques solars i de la supervisió basada en la Terra) i per revelar com la quantitat de raigs còsmics detectats al sistema solar interior varia amb la distància del Sol (comparant dades EDAC de Rosetta i Mars Express). Rosetta va orbitar al voltant del sistema solar durant deu anys, en arribar al més lluny de l’òrbita de Júpiter, abans d’arribar al seu cometa objectiu, recopilant dades en una àmplia gamma de distàncies del Sol.

Rosetta al cometa 67P / Churyumov-Gerasimenko

“Vam descobrir que els raigs còsmics es comporten de manera molt similar al Sol a Mart com a la Terra i estan fortament influïts pel cicle solar”, afegeix Elise. “A mesura que el Sol es fa més actiu i acull més taques solars, veiem menys rajos còsmics, ja que la nostra estrella en desvia més. Tanmateix, aquesta ‘anticorrelació’ es veu uns 5,5 mesos després (no és immediata) i el motiu d’aquest retard de temps continua sent una pregunta oberta intrigant “.

La comparació de les mesures EDAC de Mars Express i Rosetta també va demostrar que el recompte de raigs còsmics augmenta al voltant d’un 5% per «unitat astronòmica (AU)», sent una UA la distància entre la Terra i el Sol.

Les dades in situ, especialment les científiques, són rares a gran part del sistema solar, i les observacions de la radiació al voltant d’altres cossos planetaris són relativament escasses. Tot i que les naus espacials no realitzen observacions científiques de rutina mentre naveguen per l’espai en ruta cap a la seva destinació, sempre estan recopilant dades de manteniment.

“Aquest estudi posa l’accent en l’immens valor d’arxivar aquest tipus de dades i és un gran exemple d’utilitzar una mateixa nau espacial com a instrument científic”, diu el científic planetari de l’ESA, Olivier Witasse, coautor. “Aquest enfocament ens permet fer ciència sense que els instruments bàsics d’investigació d’una nau espacial s’encenguin, una opció especialment rellevant i emocionant per als llargs creuers interplanetaris, quan els instruments solen estar inactius mentre esperen la missió per davant.

“Podem utilitzar totes les naus espacials d’aquesta manera, no només aquelles equipades amb sensors particulars. Això obre un nou àmbit de possibilitats perquè les missions actuals i futures de l’ESA puguin descobrir encara més sobre l’entorn espacial “.

El rang de distàncies al Sol cobert per les observacions EDAC s’està ampliant amb les de l’ESA Gaia, BepiColombo i proper Suc (JUpiter ICy moons Explorer) missions.

Notes per als editors

“Modulació de raigs còsmics galàctics a Mart i més enllà mesurada amb EDAC a Mars Express i Rosetta” per EW Knutsen et al. es publica a Astronomia i astrofísica

Les dades van ser de l’1 de gener de 2005 al 17 de setembre de 2020 per a Mars Express i de l’1 de gener de 2005 al 30 de setembre de 2016 per a Rosetta.

Per a més informació, poseu-vos en contacte amb:
Relacions amb els mitjans de comunicació de l’ESA
media@esa.int



Publicació original

L’ús únic de les dades de ‘neteja’ de la nau espacial ESA revela el comportament dels raigs còsmics
× +info?
%d bloggers like this: