Zdjęcie z długim czasem naświetlania przedstawiające start rakiety sondażowej na tle zorzy polarnej

Trzy rakiety NASA zrobiły zorzy polarnej „tomografię”

W lutym nad Alaską NASA wystrzeliła trzy rakiety prosto w zorzę polarną, żeby zajrzeć do jej elektrycznego serca. Brzmi jak science fiction, ale to bardzo konkretne badanie prądów, które łączą przestrzeń kosmiczną z górnymi warstwami atmosfery Ziemi.

Zdjęcie z długim czasem naświetlania przedstawiające start rakiety sondażowej Black and Diffuse Auroral Science Surveyor. Dwa jasne pasma pokazują odpalenie silników pierwszego i drugiego stopnia podczas startu rakiety w kierunku zorzy polarnej.
Źródło: Craig Heinselman, Uniwersytet Alaski, Fairbanks/Instytut Geofizyczny

Co właściwie badały te rakiety?

Zorza polarna powstaje, gdy naładowane cząstki ze Słońca wpadają w ziemskie pole magnetyczne i zderzają się z atomami w atmosferze, powodując świecenie nieba na zielono, czerwono czy fioletowo. W tym spektaklu światła kryją się jednak potężne prądy elektryczne, które mogą wpływać na satelity, łączność radiową, a nawet na sieci energetyczne.

Do takich badań NASA używa tzw. rakiet sondujących – to stosunkowo niewielkie rakiety, które na kilka minut wynoszą instrumenty naukowe w górne warstwy atmosfery, po czym spadają z powrotem na Ziemię. Dają krótkie, ale niezwykle szczegółowe spojrzenie na to, co dzieje się tam, gdzie satelitom byłoby za nisko, a balonom za wysoko.

Misja BADASS i tajemnica czarnych zórz

Pierwsza z lutowych rakiet nosiła przewrotną nazwę Black and Diffuse Auroral Science Surveyor, w skrócie BADASS. Jej celem były tzw. czarne zorze – ciemne plamy i smugi w środku świecącej zorzy, które wyglądają jak dziury wycięte z kolorowej kurtyny.

Naukowcy podejrzewają, że w tych ciemnych obszarach prąd elektryczny nagle zmienia kierunek: zamiast spływać ku Ziemi, płynie z powrotem w stronę przestrzeni kosmicznej. Rakieta BADASS, wystrzelona 9 lutego z poligonu Poker Flat na Alasce, sięgnęła około 360 km wysokości i zgodnie z raportem misji dostarczyła wysokiej jakości dane z wnętrza takich struktur.

GNEISS: tomograf prądów w zorzach

Drugim głównym bohaterem kampanii był eksperyment GNEISS – Geophysical Non‑Equilibrium Ionospheric System Science, którego nazwa wymawia się jak angielskie nice. W jego ramach NASA wystrzeliła jednocześnie dwie rakiety, które wleciały w tę samą zorzę, ale po nieco innych torach lotu.

Każda rakieta GNEISS uwolniła w trakcie lotu cztery małe subładunki, czyli dodatkowe mini‑sondy z własnymi instrumentami. Dzięki temu naukowcy uzyskali pomiary z wielu punktów jednocześnie, a nie tylko z jednej ścieżki przelotu – to klucz do zbudowania trójwymiarowego obrazu tego, jak rozkładają się prądy i gęstość plazmy w obrębie zorzy.

Główny zespół misji porównuje tę technikę do tomografii komputerowej: rakiety wysyłają fale radiowe przez zjonizowany gaz (plazmę), a odbiorniki na Ziemi rejestrują, jak ten sygnał się zmienia, gdy przechodzi przez różne warstwy zorzy. Z tych zniekształceń można odtworzyć, gdzie plazma jest gęstsza, gdzie rzadsza i którędy najchętniej płynie prąd.

Dlaczego te pomiary są tak ważne?

Zorza polarna to nie tylko piękne zdjęcia – to także widoczny znak tzw. pogody kosmicznej. Podczas silnych burz geomagnetycznych te same prądy, które zapalają niebo nad biegunami, mogą zakłócać działanie satelitów nawigacyjnych i telekomunikacyjnych, a w skrajnych przypadkach prowadzić do awarii sieci energetycznych na Ziemi.

Lepiej poznając układ prądów w zorzach, naukowcy chcą poprawić modele, które przewidują wpływ burz słonecznych na naszą planetę. Dane z rakiet sondujących zostaną połączone z obserwacjami satelity EZIE, który mierzy prądy nad zorzami z orbity, oraz z kamerami naziemnymi śledzącymi kształty i jasność zórz z dołu. Taki zestaw z góry, z dołu i ze środka pozwoli lepiej zrozumieć, jak energia ze Słońca rozkłada się w ziemskiej atmosferze.

Co dalej z badaniami zórz?

Rakiety BADASS i GNEISS wystartowały zgodnie z planem 9 i 10 lutego, osiągnęły wysokości około 320–360 km i przekazały komplet danych, z których naukowcy będą teraz wyciskać maksimum informacji. Analizy potrwają miesiące, a może lata, ale już teraz wiadomo, że udało się uchwycić zorze w trakcie aktywnej burzy geomagnetycznej – idealnej dla tego typu badań.

Tego rodzaju kampanie są też ważnym poligonem dla nowych instrumentów i technik pomiarowych, które w przyszłości mogą trafić na większe misje satelitarne. A dla mieszkańców wysokich szerokości geograficznych oznaczają dodatkowy smaczek: gdy następnym razem spojrzą na tańczącą nad nimi zorzę, będą wiedzieli, że ktoś właśnie „robi jej tomografię”.

Źródła:

  • Główne:
    • NASA’s Goddard Space Flight Center – komunikat o udanej kampanii rakiet BADASS i GNEISS („NASA fired three rockets into the northern lights…”, 17.02.2026).
  • Kontekst:
    • NASA Wallops Flight Facility – „NASA Rocket to Conduct ‘CT Scan’ of Auroral Electricity” (zapowiedź misji GNEISS),​
    • SRI International – „SRI radar innovation supports NASA mission to study the aurora” (rozkład pomiarów radarowych z Poker Flat),
    • Space.com – „NASA launches twin rocket missions from Alaska to study mysterious black auroras” (popularnonaukowy opis kampanii),
    • Geo.tv – „NASA launches twin rockets BADASS, GNEISS to study mysterious Aurora secrets”.

Opracowanie: Agnieszka Nowak

Postaw mi kawę na buycoffee.to

Przewijanie do góry