ISWI: Ciencia Global de Clima Espacial

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Algunos de los primeros resultados de la atención Iniciativa Espacial Internacional Tiempo en la ionosfera – la región de la atmósfera de 60 a 500 millas (100-800 km) por encima de la superficie de la Tierra. Lleno de partículas cargadas, los cambios de la ionosfera, en respuesta a la energía proveniente del sol o los rayos y pueden interrumpir las señales de comunicación que viajan a través de él. Crédito: NASA / GSFC

En 2009, como seguimiento del Año Heliofísico Internacional de 2007, un grupo de científicos de la NASA del Centro de Vuelo Espacial Goddard en Greenbelt, Maryland, tuvo una idea para aumentar dramáticamente los observatorios heliofísica en todo el mundo. Su plan: Los instrumentos hacer de la ciencia en todo el mundo para llenar los vacíos de las observaciones del entorno cercano a la Tierra y de la atmósfera de la Tierra y también para fomentar la investigación heliofísica y la educación en los países en desarrollo > Ver más grande La Iniciativa de Clima Espacial Internacional cuenta con 700 instrumentos localizados en 100 países de Naciones Unidas en todo el mundo. Crédito: ISWI En conjunto con las Naciones Unidas, el grupo comenzó algo llamado la Iniciativa de Clima Espacial Internacional (ISWI) y comenzaron a alentar a los científicos e ingenieros de todo el mundo para ayudar. Ahora, cinco años más tarde, cerca de 1.000 instrumentos han sido instalados en más de 100 Estados miembros de la ONU, numerosos trabajos científicos se han escrito sobre los datos, los nuevos programas de postgrado se han establecido – y el proyecto sigue creciendo. Recientemente, en febrero de 2012, por ejemplo, dice Hans Haubold de la Oficina de las Naciones Unidas para Asuntos del Espacio Ultraterrestre, un Centro Internacional para la Ciencia del Clima Espacial y Educación se inauguró en la Universidad de Kyushu, Fukuoka, Japón, con el apoyo de las Naciones Unidas. «Individualmente , cada instrumento no es innovador «, dice Joe Dávila, un científico espacial en el Centro Goddard. «Sin embargo, mediante la colocación de instrumentos relativamente baratos en los puntos correctos, se puede obtener de visualización constante tanto del sol y de la ionosfera, la frontera entre el espacio y el ambiente regular. Siempre tenemos un punto de vista del sol desde algún lugar del mundo.» recogiendo los datos mundial depende en gran medida la participación de científicos de otros países. Eso se traduce en costes compartidos a través de fronteras de estas observaciones complementarias. Dávila dice que uno de los objetivos ISWI ha sido la de fomentar el crecimiento en el número de científicos espaciales de todo el mundo. En Etiopía, por ejemplo, Bahir Dar, de la Universidad no se enseña la ciencia espacial. Ahora, la escuela cuenta con un departamento que ya cuenta con siete maestros de los estudiantes. Fomentar este tipo de crecimiento y las relaciones internacionales que crean es una parte clave de interés de la ONU en el programa. Sin embargo, cinco años en los premios científicos también están demostrando ser importante, dice Groves Keith, científico de la Universidad de Boston en Boston, Massachusetts Groves comenzó su asociación con el programa cuando estaba trabajando en un proyecto global para la Investigación de Fuerza Aérea de EE.UU. Laboratorio de llamada SCINDA que buscaba entender mejor cómo se degradan las comunicaciones de radio que viajan a través de las regiones activas en la ionosfera. «Cuando empezamos, hemos tenido contactos para instalar instrumentos de monitoreo de radio en la India, América del Sur, algunas islas del Pacífico – pero tuvimos un gran brecha de más de África «, dice Groves. «. Y África es donde parte de la actividad de la ionosfera máxima se ha producido ahora, a través de este programa, tenemos 14 sitios en África.» La puesta en marcha para cada instrumento en este experimento es mínimo – un Sistema de Posicionamiento Global (GPS) del tamaño de una hogaza de pan conectado a un ordenador. En algunos casos, también hay un receptor antena de radio grande. Esto es suficiente para realizar un seguimiento de las señales de comunicación, tales como las de GPS, se ven afectados por los disturbios ionosféricos. Mientras que los satélites han medido algunos de estos efectos de los cambios estacionales anteriores y se realiza el seguimiento, no había asignan correctamente los cambios diarios en la ionosfera sobre África. Estos reglajes simples han proporcionado algunas de las primeras observaciones de los ciclos diarios de esta degradación de radio, también llamados «de centelleo». Los resultados son muy claros: los efectos de las marcadas diferencias de la degradación de la misma en América del Sur o en el Pacífico. Los científicos están trabajando ahora para caracterizar mejor las diferencias. Otro proyecto ISWI ha puesto a 30 receptores de muy baja frecuencia de radio de todo el mundo para observar un aspecto diferente de la ionosfera – la forma más sus cambios de región en respuesta a las aportaciones del exterior, tales como las llamaradas solares en el Sol , o incluso la liberación de una tremenda energía de los rayos. La ionosfera inferior es difícil de estudiar, ya que es demasiado alta para las mediciones de globo de aire caliente, sin embargo, demasiado bajo para las mediciones por satélite. Morris Cohen, un científico espacial en la Universidad de Stanford en Palo Alto, California, supervisa el proyecto, conocido como el proyecto impresionante, y explica que la comprensión de cómo la ionosfera reacciona a este tipo de entrada de energía es igualmente importante para entender cómo las señales de radio viajan . Cada uno de los receptores pueden enviar y recibir señales de baja frecuencia a partir de un conjunto de balizas de comunicaciones cuyas señales actúan como rayos láser que viajan a lo largo de la ionosfera. «juntos, hay una red de estos receptores y una malla de rayos láser», dice Cohen. «Todos ellos proporcionan una rebanada de información acerca de lo que está pasando en la ionosfera en un momento dado.»

Un mapa de los instrumentos ISWI y proyectos en todo el mundo, a partir de enero de 2012. Crédito: ISWI

Esta cuadrícula gigante ha dado varios resultados científicos interesantes. Por ejemplo, los científicos en Argelia y Libia, encontró que los trastornos ionosfera afecta la transmisión de radio de forma diferente dependiendo del lugar donde se producen en el camino de la onda de radio. Este es el tipo de información que sólo puede determinarse mediante la observación de las señales de comunicación que viajan numerosos caminos diferentes a través de la misma perturbación. Los investigadores en Malasia también descubrió que las perturbaciones ionosféricas inducidas por el rayo sobre el agua dura mucho más que los que ocurren sobre la tierra seca. Un tercer resultado de los científicos en la India se basó en la buena fortuna de tener un número de receptores a través de la India en un camino que coincidía con un eclipse solar. Los científicos fueron capaces de rastrear la respuesta de la ionosfera con el eclipse, y las sutiles diferencias entre estar directamente bajo la trayectoria del eclipse, o un poco hacia un lado. Tan sólo en los primeros años, la red ISWI mundial ha comenzado a mostrar lo que el poder de muchas personas y muchos instrumentos que trabajan juntos pueden hacer. Además, se ha mostrado como diferente de la ionosfera se comporta en diferentes partes del mundo. La red mundial requiere, por supuesto, un apoyo masivo en el terreno de los operadores locales, o incluso cosas por sentado en los EE.UU. al igual que las conexiones de Internet robustas. Obtención de esta infraestructura en su lugar sigue siendo parte del trabajo actual, pero en muchos lugares, los actuales operadores están completamente equipadas para capacitar a los futuros científicos y las observaciones que la ciencia está empezando a rodar adentro «Es una gran colaboración de cooperación que requiere muy poco dinero, «, dice Dávila, de Goddard. «Estas instalaciones funcionan con los fondos no estadounidenses, y el mundo obtiene todos los beneficios de los datos de ella. Estamos aprovechando esto en una gran parte de la ciencia que esperamos conseguir más y más útil para predecir el clima espacial.» El Comité de Naciones Unidas sobre la Utilización del Espacio Ultraterrestre hizo tiempo en el espacio una relación con el tema de sus deliberaciones anuales y se ocupará de los impactos sociales del tiempo en el espacio que animará a todos los Estados miembros de la ONU para proporcionar el apoyo necesario para ISWI en el futuro.

Karen C. Fox, la NASA Goddard Space Flight Center en Greenbelt, Maryland

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Página Última actualización: 24 de abril 2012
Editor de páginas: Holly Zell
Funcionario de la NASA: Brian Dunbar
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