NASAのオーロラ観測ミッション――ノルウェー海上空にカラフルな雲を発生させる

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Credits: NASA/Lee Wingfield

NASAは2019年4月5日、ノルウェーのアンドイ宇宙センターからAZURE(Auroral Zone Upwelling Rocket Experiment)ミッションの2機の観測ロケットを打ち上げた。

AZUREは、日本のJAXAも参加する極カスプ(polar cusp)に関する一連の国際探査ロケットミッション「Grand Challenge Initiative(GCI)-Cusp」の1つで、オーロラが大気に与える影響と電離層風の調査を目的としている。

極カスプとは、地球を取り囲んで太陽風の粒子から我々を守っている磁気圏に開いた穴のことだ。ここでは、地球の磁力線が太陽風を下方に送ってエネルギーを集中させて地球の大気に突入させ、これによりオーロラが発光する。

AZUREは、ロケットに搭載した機器で大気の密度と温度を測定すると共に、可視ガストレーサーのトリメチルアルミニウム(TMA)と、太陽光に晒されるとイオン化するバリウム/ストロンチウム混合気を放出する計画だ。 AZUREロケットは、この花火と同様の物質を使った混合気をノルウェー海の上空71~150マイル(約110~240キロメートル)で放出、カラフルな雲を作り出し、研究者にオーロラ風の中性粒子と荷電粒子の流れを追跡することを可能にした。この雲の動きを地上から写真で追跡し、それらの刻々と変化する位置を3次元で三角測量することによって、AZUREは電離層の2つの重要な領域で様々な高度における粒子の垂直・水平方向の流れに関する貴重なデータを研究者に提供する。

このミッションに関連して、JAXAも観測ロケット「SS-520-3」を打ち上げることを予定している。SS-520-3は上空750キロメートルまで上昇し、大気の散逸を許していると考えられている波動粒子相互作用の調査を行うことになっている。

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