Bağımsızlığımıza değer verebileceğimiz ve ilan edebileceğimiz kadarıyla, aslında Heliosfer adlı koruyucu bir balonda yaşıyoruz.
Bu olağanüstü ortam temelde güneşin etki alanıdır. Güneş sistemimizi çevreler ve onu çoğunlukla dış mekandan gelen galaktik kozmik radyasyondan korur – ışık hızına yakın hareket eden ışınlar. Dünya’nın manyetik alanı da bizi gelen radyasyondan korur.
Heliosfer, güneş rüzgarı tarafından şişirilmiş elektromanyetik bir ortamdır-güneşin sürekli olarak saatte 1 milyon milden daha yüksek hızlarda ateş ettiği yüksek enerjili parçacıkların (protonlar, iyonlar ve elektronlar) akışı.
Florida’daki Kennedy Uzay Merkezi’nden SpaceX Falcon 9 roketinde NASA’nın IMAP (Yıldızlararası Haritalama ve Hızlanma Probu) uzay aracı başlatıldığında bu bölge hakkında çok daha fazla şey öğrenilecek. IMAP, astronotlar, uydular ve telekomünikasyon sistemleri üzerinde büyük etkisi olabilen alan havasını izlemek için güneş rüzgarı, plazma, yüksek enerjili parçacıklar ve elektromanyetik alanları ölçecek 10 enstrümana sahiptir.
Heliosfer ve güneş rüzgarı üzerindeki büyük uzmanlardan biri, Delaware Üniversitesi’ndeki Martin Pomerantz Fizik ve Astronomi Profesörü William H. Matthaeus. 2025’in başlarında Matthaeus, bir bilim insanının alabileceği en yüksek onurlardan biri olan Ulusal Bilimler Akademisi’ne üyeliğe seçildi.
Matthaeus, IMAP temelini atan ve ortak bir araştırmacı olan manyetik alan enstrümanı ile ilgili bilimsel soruların, hesaplamaların ve spesifikasyonların şekillendirilmesine yardımcı oldu. Birincil katkıları, Dünya yakınındaki manyetik alan türbülansı, plazma hızları ve Dünya yakınlarındaki sıcaklıklarla ilgilidir.
İki yıllık yolculuğu sırasında IMAP, iki temel konuyu araştıracak-güneşten gelen yüklü parçacıklar çok fazla enerji elde ediyor ve tüm güneş sisteminin yıldızlararası boşlukla nasıl etkileşime giriyor. Ayrıca, güneş sisteminin dışından kaynaklanan kozmik toz olarak bilinen ince parçacıkları ölçecek ve inceleyecektir.
Princeton Üniversitesi Profesörü David J. McComas liderliğindeki ve Johns Hopkins Applied Fizik Laboratuvarı tarafından yönetilen proje, ABD’nin etrafından 82 ortak olan diğer üniversiteleri ve endüstrileri de içeriyor.
NASA’nın Bilim Misyon Direktörlüğü’nün yöneticisi Nicky Fox, bu ayın başlarında bir medya brifingi sırasında “İnanılmaz yeni keşifler bulacağız” dedi. “Güneşten ne geliyor? Yıldızlararası ortamdan ne geliyor? Uygulamalardan heyecan duyuyoruz.
“Ama gerçek keşif bilimi ders kitaplarını tam anlamıyla yeniden yazacak ve bu yüzden bu kadar heyecanlıyız.”
Matthaeus kabul eder.
“Bu yeniden yazmanın bir parçası olmayı planlıyoruz,” dedi Matthaeus, “sadece ben değil, öğrencilerim ve doktora sonrası. Onlara her zaman söylüyorum,” sadece omzuna bakma. Daha önce kimsenin yapmadığı bir şey yapmaya çalışın. ‘”
IMAP ile birlikte etiketleme iki “rideshare” görevidir – Carruthers Geocorona Gözlemevi ve NOAA’nın uzay havası L1 uzay aracını takip ediyor. Bu ismin L1 kısmı, IMAP’ın Heliosfer’de (Lagrange Noktası 1), güneşin ve dünyanın yerçekimi kuvvetlerinin eşit olduğu göreceli denge alanında yeryüzünden (güneşe doğru) yaklaşık 1 milyon mil uzakta olacağı adresini ifade eder.
Bu, daha uzun bir süre boyunca ölçümleri yakalamak için etkili bir uzay aracı “park yeri” yapar. Ayrıca, gelen zararlı radyasyon konusunda yaklaşık yarım saatlik bir uyarı sağlayabilir.
Carruthers Geocorona Gözlemevi, Dünya’nın en dıştaki atmosferi olan ekzosferdeki değişiklikleri incelemeye odaklanan ilk görevdir. NOAA misyonu, güneş rüzgarını, termal plazmayı ve manyetik alanı ölçecek ve Koronal kütle ejeksiyonlarını, güneşin yüzeyinden dev patlamaları, yeryüzüne doğru uzay havası gönderen dev patlamaları tespit edebilecek.
Matthaeus, “Her şey uzay havasıyla ilgilidir.” Dedi. “Dünyaya neyin vurduğunu bilmek istiyorsanız, uzay aracının doğru pozisyonda olması gerekir. Bu her zaman uzay hava durumu açısından ilgi çekicidir. Pertürbasyonların geldiğinde ne kadar önemli olduğunu anlarsınız. Bu, koşullara daha iyi dayanmak ve güneşten daha uzak koşulları görmek için görevler tasarlamak istiyorsanız önemlidir.”
Ay veya Mars’a yaklaşan görevlerde yer alabilecek astronotların korunması için gereklidir.
L1 bölgesi Matthaeus için de özel bir ilgi çekicidir. Yakınlarda hangi uzay aracının olabileceğini bilmek istiyor. MultispaCectt ölçümleri, örneğin plazmanın dinamiklerini anlamak ve bölgede olanların daha fazla boyutunu görmek için önemlidir.
“Birden fazla uzay aracından eşzamanlı ölçüm yapmak size başka bir şekilde mevcut olmayan bilgileri anlatıyor” dedi. “Bu, grubumuzun spesiyalitelerinden biri. Ve IMAP, L1 filosuna” L1 Takımyıldızı “olarak adlandırmayı sevdiğim başka bir uzay aracı ekleyecek.”
IMAP’a ek olarak, mahalledeki diğer veri toplama uzay aracı Ace, Rüzgar, Discover, MMS, Aditya olabilir.
“Aynı anda en az altı uzay aracı olacak” dedi. “Üç boyutu bir uzay aracı ile ölçemezsiniz. Ve iki tane ile bile sadece bir yön elde edersiniz. Şimdi şokların, koronal kitle boşaltma ve türbülansın üç boyutlu yapısı hakkında bilgiye sahip olacağız. Bu muazzam bir veri bilimi sorunu olacak. Ama çok heyecan verici ve yeni zorluklar doğacak.”
Bunun, göreve 1 numaralı ilgisi olduğunu söyledi.
“Bu kadar çok uzamsal noktaya sahip olduğunuzda, zamanla, şimdi alanı ve zamanı ayırmaya başlayabilirsiniz. Bu önemlidir. Bu, türbülansın bozulması ve türbülansın ısıtma hızı gibi şeyleri ölçmenize izin verir.”
IMAP’nin özel kapasiteleri arasında enerjik nötr atomların (ENAS) görüntülerini yakalama yeteneği vardır. 10 enstrümanından üçü, bu atomları yakalayacak, bu da – hiçbir ücret almadıkları için – manyetik alanlardan ve türbülanslarından etkilenmeyen düz bir çizgide seyahat edecek. Amaç, bu atomların uzayın uzak bölgelerini daha iyi anlamak için nereden geldiğini incelemektir.
