Op 8 september 2024 zal een eerste satelliet van de Europese Cluster-missie (Salsa-C2) terug de atmosfeer van de aarde binnenkomen. Zo eindigt een ruimteavontuur dat meer dan 24 jaar heeft geduurd. Het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie is erg trots op haar bijdrage aan deze wetenschappelijke missie waarmee wetenschappers de magnetosfeer hebben bestudeerd.
De Cluster-missie
In het jaar 2000 lanceerde de Europese Ruimtevaartorganisatie ESA de Cluster-missie om de interactie tussen de zonnewind en de magnetische bel rond de aarde, de magnetosfeer, te bestuderen. Met vier identieke satellieten in een elliptische baan rond de aarde verzamelde Cluster over een periode van meer dan 24 jaar unieke gegevens over de magnetosfeer van de aarde en de nabije zonnewind aan de hand van 11 wetenschappelijke instrumenten. Dankzij deze unieke configuratie konden we heel precies schommelingen in het magnetisch veld meten, elektromagnetische golven analyseren en de dichtheid, temperatuur en snelheidsvariaties detecteren van het elektrisch geladen gas (plasma bestaande uit ionen en elektronen) die aanwezig zijn in de verschillende sub-regio's van de magnetosfeer. Maar aan elke wetenschappelijke missie komt een eind...
Het begin van het einde
Op 8 september 2024 zal een eerste satelliet van de missie (C2-Salsa) terug de atmosfeer van de aarde binnenduiken, gevolgd door de drie andere in de komende jaren (C1-Rumba in november 2025, C3-Samba en C4-Tango in augustus 2026). Deze 3 satellieten zullen wetenschappelijke metingen blijven uitvoeren tot eind september 2024. Daarna zullen ESA-operatoren ze in stand-by houden en ze monitoren om het risico op botsingen met andere satellieten tot een minimum te beperken en om te voorkomen dat ze boven bewoonde gebieden van de aarde terechtkomen. Het Koninklijk Belgisch Instituut voor Ruimte-Aeronomie (BIRA) is er trots op dat ze een belangrijke rol heeft gespeeld in deze missie.
Betrokkenheid van het BIRA bij de Cluster-missie
Het BIRA is vanaf het begin betrokken geweest bij de Cluster-missie, in samenwerking met ESA en andere Europese en Amerikaanse wetenschappelijke instellingen. BIRA-onderzoekers hebben bijgedragen aan de ontwikkeling van het instrument WHISPER (“Waves of HIgh frequency and Sounder for Probing of Electron density by Relaxation”), dat aan boord was van elke Cluster-satelliet. Dit instrument meet niet alleen de elektromagnetische golven die zich voortplanten in de magnetosfeer, maar levert ook zeer nauwkeurige waarden van de elektronendichtheid. Het BIRA is ook nauw betrokken geweest bij de analyse van gegevens van een ander instrument voor het meten van golven, STAFF (“ Spatio-Temporal Analysis of Field Fluctuation “).
Resultaten en nalatenschap van de Cluster-missie
Het BIRA is trots op de bijdrage aan deze missie en de behaalde resultaten. Omdat Cluster de eerste echte ruimtemissie was die meerdere satellieten combineerde, hebben wetenschappers van het BIRA nieuwe technieken uitgedokterd om de gelijktijdige metingen te interpreteren door de vier dicht bij elkaar gepositioneerde satellieten. BIRA-wetenschappers hebben verschillende studies gepubliceerd die gebruik maken van de Cluster-metingen. Zo hebben ze bijgedragen aan het verbeteren van onze kennis over onze ruimteomgeving, van de bovenste atmosfeer waar polaire aurora’s ontstaan, tot de buitenste regionen van de magnetosfeer waar er interactie is met de zonnewind. Voorbeelden hiervan zijn de uitgave van een boek over de plasmasfeer grotendeels gebaseerd op Cluster-gegevens, de creatie van een video over de plasmasfeer en de uitgave van een boek over de magnetosfeer. De laatste 2 jaar was het BIRA ook betrokken bij het GRMB-project (“Geospace Region and Magnetospheric Boundary“), een globale analyse van gegevens van de volledige Cluster-missie.
Het GRMB-project: naar een nauwkeurigere classificatie van de magnetosfeer
De correcte classificatie van de regio’s en de grenzen die de satellieten van elke magnetosfeermissie doorkruisen is zeer belangrijk als meerwaarde voor de enorme hoeveelheid gegevens die we gedurende 24 jaar hebben verworven met de Cluster-satellieten. Dit laat toe om ondubbelzinnige statistische studies uit te voeren over de fundamentele plasmaprocessen die zich in een bepaalde regio voordoen, zoals het opnieuw vullen van de plasmasfeer, de heraansluiting bij de magnetopauze, turbulentie of golfvoortplanting in de magnetosfeer.
Bovendien is de omgeving van de magnetosfeer zeer dynamisch en zijn de regio's niet toegankelijk met alleen informatie uit een baan om de aarde. Om dit te verhelpen is het BIRA actief betrokken bij een ESA-project dat een database zal creëren met de positie van elke Cluster-satelliet tijdens de missie, niet in de vorm van geografische coördinaten, maar door het beschrijven van de door de satellieten doorkruiste regio's, overgangsgebieden en grenzen. De database kreeg de naam GRMB en zal eind 2024 beschikbaar zijn op de website die de wetenschappelijke gegevens van de Cluster-missie archiveert.
Bron: BIRA
