La NASA lance une fusée pour étudier le mystère de l’atmosphère au-dessus du pôle Nord

La Nasa Lance Une Fusée Pour étudier Le Mystère De

Ce mercredi 1er, à partir de 4h00 HNE (6h00 HAE), s’ouvrira la fenêtre de lancement d’une fusée-sonde de la NASA, qui était programmée pour étudier un mystérieux phénomène atmosphérique. Appelée CREX-2, la mission, qui devait initialement décoller en 2019, quittera Andenes, sur l’île d’Andoya, en Norvège, pour enquêter sur la soi-disant « cuspide polaire » qui se forme au-dessus du pôle Nord.

La NASA lance une fusee pour etudier le mystere de
Les ports d’ampoule de traceur de vapeur de fusée CREX-2 se sont ouverts pendant les tests au centre spatial d’Andoya. Image : NASA

Selon l’agence spatiale américaine, quotidiennement, vers midi local, lorsque le Soleil est à son point culminant, un intervalle en forme d’entonnoir passe au-dessus du champ magnétique de notre planète, à l’extrémité nord du globe.

Le champ magnétique terrestre nous protège du vent solaire, le flux de particules chargées qui est expulsé par notre étoile. Avec l’espace formé dans le champ, connu sous le nom de cuspide polaire, ce flux atteint une ligne d’accès directe à l’atmosphère terrestre.

L’un des effets provoqués par ce phénomène est que les signaux radio et GPS se comportent étrangement lorsqu’ils voyagent dans cette région. Au cours des 20 dernières années, les scientifiques et les opérateurs de vaisseaux spatiaux ont remarqué une autre chose étrange : lorsque les véhicules se déplacent, ils ralentissent involontairement.

« Environ 250 milles [402 km] au-dessus de la Terre, le vaisseau spatial ressent plus de traînée, comme s’il avait traversé une bosse », a déclaré Mark Conde, physicien à l’Université d’Alaska Fairbanks (UAF) et chercheur principal au CREX-2 (acronyme de Cusp Region Experiment-2, ou Experiment of Cusp Region-2, en traduction libre).

Selon Conde, cela est dû au fait que l’air sur la cuspide est visiblement plus dense que l’air dans d’autres parties des orbites du vaisseau spatial autour de la Terre. Cependant, personne ne sait pourquoi ni comment l’événement a lieu.

Probe étudiera ce qui peut interférer avec la densité anormale de l’atmosphère dans cette région

Condé explique que la densité de l’atmosphère terrestre diminue rapidement avec la hauteur, mais reste cohérente horizontalement. C’est-à-dire qu’à n’importe quelle altitude, l’atmosphère a approximativement la même densité autour du globe. « Sauf à la cuspide, où une poche d’air est environ une fois et demie plus dense que l’air de toute autre région à cette altitude », précise le physicien.

« Vous ne pouvez pas simplement augmenter la masse dans une région d’un facteur de 1,5 et ne rien faire d’autre, ou le ciel tombera », a-t-il déclaré, déclarant que « quelque chose d’invisible soutient cette masse supplémentaire, et le CREX-2 vise à trouver de quoi il s’agit exactement ».

En comprenant les forces en jeu sur la cuspide à travers la fusée sonde CREX-2, les scientifiques espèrent mieux anticiper les changements de trajectoires des engins spatiaux.

Une possibilité implique des effets électriques et magnétiques sur l’ionosphère, la couche de la haute atmosphère terrestre qui est ionisée par le Soleil, ce qui signifie qu’elle contient des particules chargées électriquement. L’électrodynamique peut soutenir indirectement un air plus dense, ou elle peut provoquer un chauffage qui génère des vents verticaux pour maintenir l’air plus dense en altitude.

Une autre explication pourrait être que l’air dans toute la colonne verticale de la cuspide est plus dense que son environnement. Empilé sur l’air plus lourd, l’air dense à 400 km de haut resterait porteur. Cependant, avoir une colonne d’air plus lourde devrait également produire des vents horizontaux ou même des vents vortex – pour lesquels le CREX-2 a été conçu pour mesurer.

Et vous le ferez avec style. La NASA a déclaré que la fusée éjecterait 20 canettes de la taille d’un paquet de 350 ml de soda, chacune avec son propre petit moteur, dans quatre directions, programmées pour éclater à différentes altitudes.

Lorsqu’elles explosent, elles libèrent des traceurs de vapeur – des particules souvent trouvées dans les feux d’artifice, qui brillent lorsqu’elles diffusent la lumière du soleil ou sont exposées à l’oxygène – sur une grille tridimensionnelle dans le ciel. Le vent « peindra » le ciel avec ces nuages ​​brillants, révélant comment l’air se déplace dans cette partie inhabituelle de l’atmosphère.

La NASA lance une fusee pour etudier le mystere de
L’équipement libérera des traceurs de vapeur – des particules souvent trouvées dans les feux d’artifice, qui brillent lorsqu’elles diffusent la lumière du soleil ou lorsqu’elles sont exposées à l’oxygène – sur une grille tridimensionnelle dans le ciel. Image : NASA / Lee Wingfield

Selon Condé, cet aspect de la mission nécessite une logistique compliquée. « C’est un grand jeu d’échecs », a déclaré le physicien. « L’équipe a besoin de voir ces trackers de plusieurs points de vue pour acquérir une compréhension globale des modèles de vent. »

Plusieurs scientifiques, dont des étudiants diplômés, seront stratégiquement positionnés à travers la Scandinavie pour photographier les traqueurs pendant 20 à 30 minutes.

L’un des étudiants sera chargé de les documenter à bord d’un avion volant à Reykjavík, en Islande, et d’autres captureront la lueur de deux endroits sur l’île norvégienne de Svalbard.

Pourquoi la fusée n’a pas été lancée avant

Certaines conditions spécifiques sont requises pour le lancement. La cuspide n’est présente que vers midi local, mais le ciel doit être sombre pour que la lueur des trackers soit visible. C’est pourquoi CREX-2 sera lancé au milieu de l’hiver, alors qu’il y a très peu de soleil dans ces latitudes nordiques extrêmes.

Bien que tous les systèmes aient été prêts pour le lancement en 2019, la sonde n’a jamais décollé. Selon la NASA, il y avait peu d’activité solaire à l’époque et, par conséquent, les conditions météorologiques spatiales n’étaient pas adaptées à la mission.

Avec le déclenchement de la pandémie de Covid-19 l’année suivante, le vol a encore été retardé. Maintenant, CREX-2 se prépare à nouveau à voler dans l’espoir de répondre aux questions sur la cuspide.

Comme le Soleil est cette fois dans une phase plus active de son cycle naturel, l’équipe est optimiste quant aux chances que les conditions météorologiques spatiales favorables soient favorables à la mission pour étudier cette région inhabituellement dense de l’atmosphère.

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