Nuovo lidar in Alaska per la meteorologia spaziale

Gli scienziati dell’Università dell’Alaska Fairbanks (UAF) stanno sviluppando un nuovo strumento di rilevamento e misurazione della luce, chiamato lidar, per comprendere meglio il meteo spaziale intorno alla Terra.
Questo strumento misurerà la temperatura e il ferro nell’alta atmosfera a altitudini tra 120 e 200 chilometri, nella termosfera, una zona importante per studiare i processi atmosferici, in particolare viste la crescente presenza di satelliti in orbita terrestre bassa e l’attraversamento di navicelle spaziali.
Inoltre si tratta della zona in cui i meteoroidi, e in particolare i micrometeoroidi,  depositano ferro e altri elementi durante il loro ingresso in atmosfera.

Un lidar (Light Detection and Ranging) è uno strumento di misurazione che utilizza impulsi laser per misurare la distanza da un oggetto o una superficie. Funziona in modo simile al radar, ma anziché usare onde radio, utilizza impulsi di luce laser.

Il lidar sarà il terzo strumento del genere per l’Istituto Geofisico dell’UAF e verrà utilizzato per integrare le attuali indagini scientifiche. Supporterà esperimenti al progetto di ricerca HAARP (High Frequency Active Auroral Research Program) finanziato da diverse organizzazioni militari statunitensi e dall’Università dell’Alaska per lo studio della ionosfera e fornirà misurazioni complementari ad altri due lidar dello UAF.

I lidar utilizzano la spettroscopia laser per misurare temperature, densità e venti nell’atmosfera. Possono determinare la velocità e la direzione del vento e misurare la temperatura attraverso l’ampliamento delle linee spettrali nella luce riflessa dal laser causato dal movimento termico delle particelle

La costruzione del nuovo lidar è iniziata nell’aprile 2021. È finanziato da una sovvenzione di 1,4 milioni di dollari della National Science Foundation e dovrebbe essere operativo entro la fine del 2024. Sarà in grado di misurare gli atomi di ferro con carica neutra anziché le molecole dell’atmosfera stessa.

Questo strumento aiuterà gli scienziati a studiare una varietà di eventi e interazioni, tra cui l’interazione tra i plasmi spaziali ricchi di polvere e la mesosfera e di conseguenza la formazione e distribuzione delle nubi polari mesosferiche, note anche come nubi nottilucenti.

 

Quattro raggi laser emergono dal Lidar Research Lab presso il Poker Flat Research Range in Alaska. I tre raggi gialli sono il lidar per le misure do temperatura del vento mentre il raggio verde è il lidar per la temperatura della densità di Rayleigh. Foto di Skylar Sellers