Prepara la NASA experimento que sólo se puede realizar durante el Eclipse del 14 de octubre

El 14 de octubre de 2023, los espectadores del eclipse solar anular en América experimentarán que el Sol se oscurece hasta un 10% de su brillo normal, dejando sólo un brillante “anillo de fuego” de luz solar.

Sin embargo, aquellos que se encuentran cerca del campo de misiles White Sands en Nuevo México también podrían notar repentinas rayas brillantes en el cielo: estelas de cohetes científicos, lanzándose hacia la sombra del eclipse.

Dirigida por Aroh Barjatya, profesor de ingeniería física en la Universidad Aeronáutica Embry-Riddle en Daytona Beach, Florida, donde dirige el Laboratorio de Instrumentación Espacial y Atmosférica.

Una misión de la NASA lanzará tres cohetes para estudiar cómo la caída repentina de la luz solar afecta nuestra atmósfera superior. La misión, conocida como Perturbaciones atmosféricas alrededor de la trayectoria del eclipse o APEP,

La ionosfera

A unos 70 km. de altura, el aire mismo se vuelve eléctrico. Los científicos llaman a esta capa atmosférica ionosfera porque es donde el componente ultravioleta de la luz solar puede extraer electrones de los átomos para formar un mar de iones y electrones de alto vuelo.

La energía constante del Sol mantiene separadas estas partículas que se atraen mutuamente durante todo el día. Pero a medida que el Sol se esconde bajo el horizonte, muchos se recombinan en átomos neutros durante la noche, sólo para separarse nuevamente al amanecer.

Durante un eclipse solar, la luz del sol desaparece y reaparece sobre una pequeña parte del paisaje casi al mismo tiempo. En un instante, la temperatura y la densidad de la ionosfera caen y luego vuelven a subir, enviando ondas a través de la ionosfera.

Uno puede pensar en la ionosfera como un estanque con algunas suaves ondas, el eclipse es como una lancha a motor que de repente atraviesa el agua, crea una estela inmediatamente debajo y detrás de él, y luego el nivel del agua sube momentáneamente a medida que vuelve a entrar.

La misión

Durante el eclipse solar total de 2017 visible en América del Norte, los instrumentos a muchos cientos de kilómetros fuera de la trayectoria del eclipse detectaron cambios atmosféricos. También lo hizo la infraestructura crítica como el GPS y los satélites de comunicaciones de los que dependemos todos los días.

Con este fin, Barjatya diseñó la misión APEP, eligiendo el acrónimo porque también es el nombre de la deidad serpiente de la antigua mitología egipcia, némesis de la deidad del Sol Ra. Se decía que Apep perseguía a Ra y de vez en cuando casi lo consumía, lo que provocaba un eclipse.

El equipo planea lanzar tres cohetes en sucesión: uno unos 35 minutos antes del eclipse máximo local, otro durante el eclipse máximo y otro 35 minutos después. Volarán justo fuera del camino de anularidad, donde la Luna pasa directamente frente al Sol.

Cada cohete desplegará cuatro pequeños instrumentos científicos que medirán los cambios en los campos eléctricos y magnéticos, la densidad y la temperatura. Si tienen éxito, estas serán las primeras mediciones simultáneas tomadas desde múltiples lugares de la ionosfera durante un eclipse solar.

Se eligieron cohetes sonoros para responder las preguntas científicas del equipo porque pueden señalar y medir regiones específicas del espacio con alta fidelidad y medir los cambios que ocurren a diferentes altitudes a medida que el cohete suborbital asciende y cae a la Tierra.

Reciclando la misión

Si bien Embry-Riddle y Dartmouth College en New Hampshire están construyendo todos los instrumentos del cohete in situ, una serie de observaciones terrestres también respaldarán la misión. Los coinvestigadores del Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea en la Base de la Fuerza Aérea de Kirtland en Albuquerque, Nuevo México, recopilarán mediciones de densidad ionosférica y viento neutro.

Los coinvestigadores del Observatorio Haystack del Instituto Tecnológico de Massachusetts en Westford, Massachusetts, utilizarán su radar para medir las perturbaciones ionosféricas más alejadas de la trayectoria del eclipse.

Finalmente, un equipo de estudiantes de Embry-Riddle desplegará globos de gran altitud (30 km) cada 20 minutos para medir los cambios climáticos a medida que pase el eclipse. Todas estas mediciones ayudarán en los esfuerzos de modelado de la ionosfera dirigidos por científicos de la Universidad de Colorado Boulder y Embry-Riddle.

Los cohetes APEP lanzados en Nuevo México serán recuperados y luego relanzados desde las instalaciones de vuelo Wallops de la NASA en Virginia, el 8 de abril de 2024, cuando un eclipse solar total cruzará Estados Unidos desde Texas hasta Maine.

Después de estos dos eclipses, el próximo eclipse solar total sobre los Estados Unidos no será hasta 2044, y el próximo eclipse anular no será hasta 2046. Este conjunto de datos revelará los efectos generalizados que tienen los eclipses en la ionosfera en las escalas espaciales más pequeñas".