Наукові центри NASA DRIVE (Диверсифікація, Реалізація, Інтеграція, Підприємництво, Освіта) тепер доступні в онлайн-форматі. Нещодавно опублікована інформація на науковому веб-сайті NASA містить деталі про специфіку кожного центру, партнерів, наукові місії та можливості для детальнішого ознайомлення.
Центри науки DRIVE є першими у своєму роді, створеними для вивчення важливих тем науки про геліофізику. Геліофізика вивчає нашу зірку та її глибокий вплив на космос, планети та навіть на таємничі області між зірками. Ці інноваційні наукові центри складаються з міждисциплінарних команд, до яких входять моделери, теоретики, комп’ютерні вчені та спостерігачі, які прагнуть розкрити найбільші таємниці Сонця.
Центри DRIVE характеризуються використанням існуючих ресурсів і їх новими дослідженнями, створенням нових моделей симуляцій та співпрацею з молодими вченими для підтримки наступного покоління геліофізиків. Кожен центр DRIVE має на меті:
- Диверсифікувати використання існуючих інструментів спостереження шляхом створення нових фізичних комп’ютерних моделей для аналізу та прогнозування космічних погодних явищ,
- Реалізувати повний потенціал наявних наукових ресурсів,
- Інтегрувати ці спостережні платформи у новаторські дослідження,
- Вирушити у нові технології для вирішення критичних наукових завдань,
- Навчати майбутніх фахівців у геліофізиці, наставляючи молодих вчених та студентів.
У 2022 році три центри DRIVE отримали фінансування від NASA, вирішуючи так звані «гранд-виклики» — амбітні цілі, досягнення яких може допомогти розв’язати важливі наукові проблеми з істотним впливом на національному або навіть глобальному рівні.
Центр геопросторових штормів (CGS)
Уявіть собі щит шириною мільйон миль навколо Землі — це геопростір. DRIVE Центр CGS зосереджується на складній мережі взаємодій між геопростором та сонячними штормами. Щоб краще зрозуміти геопросторові шторми — серйозні збурення нашої магнітосфери, викликані сплесками сонячної енергії, CGS розробив передову модель MAGE (Мультишкальна атмосфера-геосферна середа), потужний суперкомпьютер, що використовує дані місій NASA для показу способів, якими різні частини геопростору реагують на сонячні збурення.
У травні 2024 року моделі MAGE були використані для симуляції того, як кілька сильних сонячних спалахів та викидів корональної маси (CME) вдарили по Землі, створюючи геопросторовий шторм з рейтингом G5 — найвищий показник на шкалі геомагнітних штормів за останні два десятиліття. Коли ці інтенсивні сонячні шторми досягли Землі та взаємодіяли з магнітосферою та верхніми шарами атмосфери, яскраві полярні сяйва були зафіксовані по всьому світу, навіть у несподіваних регіонах, таких як південні штати США.
Центр CGS є багатоінституційною, міжпоколінною співпрацею, яку очолює Лабораторія прикладної фізики Університету Джона Хопкінса в Лорелі, штат Меріленд. Вплив цього центру на суспільство включає підвищення готовності країни до космічних погодних явищ, розвиток робочої сили NASA та натхнення суспільства вивчати чудеса геліофізики.
Наслідки полів і течій у внутрішній та зовнішній частинах Сонця (COFFIES)
Центр COFFIES створив багатоінституційну наукову спільноту для розгадки кодів циклів активності Сонця та того, як магнітні поля Сонця взаємодіють з потоками гарячої, електризованої газової речовини, відомої як плазма. Завдяки ретельному вимірюванню змін у плазмових потоках Сонця COFFIES прокладає шлях до покращення прогнозування космічної погоди.
Щоб відповісти на запитання щодо функціонування циклів сонячної активності, COFFIES зосереджується на таємничому шарі тахокліни, маршруті магнітних ліній поля до сонячної поверхні, а також на менш зрозумілому шарі зсуву поблизу поверхні — тонкому шарі, що лежить відразу під поверхнею Сонця. Тахокліна, тонкий шар на глибині приблизно 124 000 миль під сонячною поверхнею, вважається місцем появи магнітного поля Сонця. Вивчення тахокліни та магнітних ліній поля важливе для розуміння причин сонячних викидів, які можуть заважати енергетичним системам і комунікаціям, а також піддавати космонавтів небезпечним рівням радіації.
Група дослідників на чолі зі Стенфордським університетом, до якої входять більше 14 партнерських установ по всіх США, не лише проводить новаторську науку, але й розвиває майбутні таланти через численні програми розширення впливу та публічної освіти, включаючи програму літніх стажувань для студентів (REU), програму громадських освітніх заходів і ініціативу розвитку кар’єри під назвою COFFIES Beans.
Сонячний вітер з обміном іонів водню та масштабна динаміка (SHIELD)
Центр SHIELD DRIVE займається вивченням природи та форми геліосфери — захисного «пухирця», що оберігає нашу сонячну систему від жорсткого галактичного випромінювання. Створюючи співпрацю серед дослідників з різними думками, експертизою та підходами, SHIELD ставить за мету створити всеохоплюючу, глобальну «цифрову двійник» геліосфери.
Ця цифрова модель стане корисною для майбутніх місій NASA на Місяць і Марс, надаючи необхідні дані про рівні радіації та умови, з якими можуть зустрітися місії за межами нашої сонячної системи у міжзоряному просторі. Розуміння нашої унікальної, придатної для життя сонячної системи допоможе розкрити таємниці еволюції життя на Землі.
Центр SHIELD під керівництвом Бостонського університету об’єднує дослідників з різних кар’єрних рівнів, формуючи наступні покоління космічних дослідників через власні дослідницькі програми.
