علم طبقات الجليد في الميزوسفير

📅 آخر تحديث: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٩ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 6 صور
الموسوعة الحرة

كان مشروع "علم طبقات الجليد في الميزوسفير " ( AIM أو Explorer 90 ) قمراً صناعياً تابعاً لوكالة ناسا ، أُطلق عام 2007 لإجراء دراسة مُخططة لمدة 26 شهراً حول السحب الليلية المتلألئة . [ 2 ] وهو المهمة التسعون لبرنامج المستكشفين، وجزء من برنامج المستكشفين الصغار (SMEX) المُموّل من وكالة ناسا.

في مارس 2023، أعلنت وكالة ناسا أن طاقة البطارية على متن المركبة الفضائية قد انخفضت إلى ما دون المستوى اللازم لاستمرار التشغيل. وعادت المركبة الفضائية إلى الغلاف الجوي للأرض في أغسطس 2024. [ 3 ]

مهمة

السحب الليلية المتلألئة كما رصدتها كاميرا AIM

يركز الهدف العلمي لمهمة "علم طبقات الجليد في الميزوسفير" (AIM) على دراسة السحب الميزوسفيرية القطبية (PMCs) التي تتشكل على ارتفاع حوالي 80 كيلومترًا (50 ميلًا) فوق سطح الأرض في فصل الصيف، وتحديدًا في المناطق القطبية . ويتمثل الهدف العام في فهم أسباب تشكل هذه السحب وتغيراتها. وكان العمر الافتراضي المتوقع لمهمة AIM عامين على الأقل. تقيس AIM السحب الميزوسفيرية القطبية والبيئة الحرارية والكيميائية والديناميكية التي تتشكل فيها، مما يسمح بربط هذه السحب بأحوال الطقس في الميزوسفير القطبي خلال فصل الصيف . ويكتسب هذا الربط أهمية بالغة نظرًا لأن التغير الملحوظ في العدد السنوي للسحب الليلية المتوهجة (NLCs)، وهي أحد مظاهر السحب الميزوسفيرية القطبية، قد تم اقتراحه كمؤشر على التغيرات المناخية العالمية. وستوفر البيانات التي جمعتها AIM أساسًا لدراسة دقيقة للسحب الميزوسفيرية القطبية، يمكن استخدامها بشكل موثوق لدراسة تغيراتها السابقة، واتجاهاتها الحالية، وعلاقتها بالتغيرات المناخية العالمية. في نهاية المطاف، سيوفر مشروع AIM أساسًا موسعًا لدراسة التغيرات المناخية طويلة الأمد على كوكب الأرض. وسيتم تحقيق الأهداف العلمية للمشروع من خلال قياس وفرة الجسيمات المغناطيسية الأولية (PMC) وتوزيعاتها المكانية، وتوزيع أحجامها، ونشاط موجات الجاذبية، وتدفق الغبار الكوني إلى الغلاف الجوي لدراسة دور هذه الجسيمات كمواقع للتنوي ، بالإضافة إلى قياسات دقيقة للملف الرأسي لدرجة الحرارة، وتركيزات الماء (H₂O ) ، والهيدروكسيل ( OH) ، والميثان (CH₄ ) ، والأوزون (O₃ ) ، وثاني أكسيد الكربون (CO₂ ) ، وأكاسيد النيتروجين ( NO) ، والهباء الجوي . ويحمل مشروع AIM ثلاثة أجهزة: مقياس إشعاع امتصاص تفاضلي يعمل بالأشعة تحت الحمراء بتقنية الاحتجاب الشمسي ، من تصميم مختبر ديناميكيات الفضاء بجامعة ولاية يوتا ( تجربة الاحتجاب الشمسي للجليد - SOFIE)؛ وجهاز تصوير بانورامي بالأشعة فوق البنفسجية (تجربة تصوير السحب وحجم الجسيمات - CIPS). وكاشف غبار في الموقع (تجربة الغبار الكوني - CDE)، وكلاهما صُمم وبُني بواسطة مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء بجامعة كولورادو . قامت شركة Ball Aerospace & Technologies Corporation ببناء هيكل المركبة الفضائية، وقادت شركة GATS, Inc. من نيوبورت نيوز، فيرجينيا ، جهود إدارة البيانات. [ 4 ] [ 5 ]  

رُصدت السحب المتوسطة الحجم لأول مرة عام 1885، بعد عامين من ثوران بركان كراكاتوا الإندونيسي الهائل ، واعتقد العلماء في البداية أنها تتشكل من أعمدة الرماد المتصاعدة إلى السماء أثناء ذلك الثوران. إلا أن هذه السحب استمرت لفترة طويلة بعد زوال آثار كراكاتوا. في الوقت الحاضر، يعتقد بعض العلماء أنها ناتجة عن غبار فضائي، بينما يرى آخرون أن السحب المتوسطة الحجم الحديثة مؤشر على تغير مناخ الأرض. أمر واحد مؤكد: تتشكل هذه السحب بفعل أحوال الطقس في طبقة الميزوسفير، والتي يبدو أنها تشهد تغيرات. [ 6 ]

مركبة فضائية

الهدف في غرفة نظيفة

القمر الصناعي AIM هو مركبة فضائية تزن 197 كجم (434 رطلاً) ، 1.4 × 1.1 متر (4 قدم 7 بوصة × 3 قدم 7 بوصة) ، تعمل بواسطة لوحين شمسيين ، وتحمل ثلاثة أجهزة: [ 7 ]           

الآلات الموسيقية

توضيحاسم الآلةاختصارالوصف والهدف العلمي
تجربة الغبار الكوني
CDE
يسجل الجهاز اصطدامات جزيئات الغبار الكوني عند دخولها الغلاف الجوي العلوي للأرض . يستخدم الجهاز أربعة عشر كاشفًا من فلوريد البولي فينيليدين ، تُصدر نبضة شحنة عند اصطدامها بجزيء غبار فائق السرعة (بسرعة 1 كم/ث ) . سيمكن قياس قيمة وتغيرات كمية الغبار الكوني الداخلة العلماء من تحديد دور هذه الجزيئات في تكوين السحب الميزوسفيرية القطبية. يُعدّ جهاز CDE نسخة طبق الأصل تقريبًا من عداد الغبار الطلابي الموجود في مهمة نيو هورايزونز . [ 8 ]  
تصوير السحب وحجم الجسيمات
CIPS
يحتوي الجهاز على أربع كاميرات موضوعة بزوايا مختلفة، مما يوفر صورًا متعددة للسحب من زوايا مختلفة، ويسمح بتحديد أحجام جزيئات الجليد التي تشكل السحابة، [ 9 ] ويمكن استخدامه لاستنتاج موجات الجاذبية في الغلاف الجوي. [ 10 ]
الاحتجاب الشمسي لتجربة الجليد
صوفي
يستخدم جهاز SOFIE ظاهرة الاحتجاب الشمسي لقياس جزيئات السحب ودرجة الحرارة والغازات الجوية المشاركة في تكوينها. وسيكشف الجهاز عن مزيج المواد الكيميائية التي تحفز تكوين السحب الليلية المغلفة بالضوء، بالإضافة إلى البيئة التي تتشكل فيها هذه السحب. [ 11 ]

يطلق

في 25 أبريل 2007، أُطلق القمر الصناعي AIM إلى مدار دائري متزامن مع الشمس على ارتفاع 550 كيلومترًا (340 ميلًا) بواسطة مركبة الإطلاق Pegasus-XL ، التي أُطلقت جوًا من طائرة Lockheed L-1011 Stargazer التي تشغلها شركة Orbital Sciences Corporation (OSC). [ 12 ]  

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ وكالة الفضاء الأوروبية. "دراسة الغلاف الجوي الجليدي في الميزوسفير (AIM)" . مؤرشف من الأصل في 5 أغسطس 2020. تم الاطلاع عليه في 31 مارس 2020 .
  2. ↑ "صفحة الويب الخاصة ببرنامج ناسا AIM" . 6 مارس 2015.المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  3. ↑ "مهمة ناسا AIM تُنهي الدعم التشغيلي" . ناسا. 16 مارس 2023. تم الاطلاع عليه في 9 سبتمبر 2023 .
  4. ↑ "عرض: علم طبقات الجليد في الميزوسفير (إكسبلورر 90) 2007-015A" . ناسا. 28 أكتوبر 2021. تم الاطلاع عليه في 7 ديسمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  5. ↑ "غيوم، غيوم، متوهجة بشدة" . ناسا. ١٨ أبريل ٢٠١١. مؤرشف من الأصل في ١٧ نوفمبر ٢٠٢١. تم الاطلاع عليه في ٧ ديسمبر ٢٠٢١ .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  6. ↑ "AIM — علوم ناسا" . ناسا. مؤرشف من الأصل في 24 مارس 2010. تم الاطلاع عليه في 7 ديسمبر 2021 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .
  7. ↑ مختبر ديناميكيات الفضاء (2010). "البرامج: AIM – SOFIE" . مؤسسة أبحاث جامعة ولاية يوتا. مؤرشف من الأصل في 19 فبراير 2007. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2010 .
  8. ↑ "تجربة الغبار الكوني (CDE)" . جامعة هامبتون. 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2010 .
  9. ↑ راسل، جيمس م.؛ بيلي، سكوت م.؛ جوردلي، لاري ل.؛ روش، ديفيد و.؛ هوراني، ميهالي؛ هيرفيج، مارك إي.؛ توماس، غاري إي.؛ راندال، كورا إي.؛ سيسكيند، ديفيد إي.؛ ستيفنز، مايكل هـ.؛ سامرز، مايكل إي.؛ تايلور، مايكل ج.؛ إنجليرت، كريستوف ر.؛ إسبي، باتريك ج.؛ ماكلينتوك، ويليام إي.؛ ميركل، إيمي و. (1 مارس 2009). "مهمة علم طبقات الجليد في الميزوسفير (AIM): نظرة عامة ونتائج علمية أولية" . مجلة فيزياء الغلاف الجوي والشمس والأرض . 71 ( 3-4 ): 289-299 . Bibcode : 2009JASTP..71..289R . doi : 10.1016/j.jastp.2008.08.011 . ISSN 1364-6826 . 
  10. ↑ كورا إي. راندال؛ كارستنز، ج.؛ فرانس، ج.أ.؛ هارفي، ف.ل.؛ هوفمان، ل.؛ بيلي، س.م.؛ ألكسندر، م.ج.؛ لومبي، ج.د.؛ يو، ج.؛ ثورايراجاه، ب.؛ سيسكيند، د.إ. (16 يوليو 2017). "ملاحظات عالمية جديدة من AIM/CIPS لموجات الجاذبية بالقرب من 50-55 كم: ملاحظات AIM/CIPS لموجات الجاذبية" . رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 44 (13): 7044-7052 . doi : 10.1002/2017GL073943 . S2CID 133954210 . 
  11. ↑ "الاحتجاب الشمسي لتجربة الجليد" . شركة جاتس، 2010. تم الاطلاع عليه بتاريخ 16 مارس 2010 .
  12. ↑ "مهمة AIM - الإطلاق" . ناسا. 4 يونيو 2007. مؤرشف من الأصل في 16 مارس 2010. تم الاطلاع عليه في 16 مارس 2010 .المجال العامتتضمن هذه المقالة نصًا من هذا المصدر، وهو متاح للعموم .