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Acelerómetros GRACE Sensibles a Ondas de Plasma de la Ionosfera: Similitudes entre Twangs y Silbidos

Autores: Schlicht, Anja

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2022

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Acceso abierto

Artículo científico
2022

Acelerómetros GRACE Sensibles a Ondas de Plasma de la Ionosfera: Similitudes entre Twangs y Silbidos


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Ciencias de la Tierra y Geología

Palabras clave

Electrostática
Acelerómetros
Perturbaciones
Zumbidos
Satélite
Silbidos

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 18

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Los acelerómetros electrostáticos son instrumentos de alta precisión utilizados en campos gravitacionales y magnéticos, así como en misiones de física fundamental. Desde su primer uso en el espacio, estos instrumentos muestran perturbaciones alrededor de la frecuencia de lectura. En misiones recientes como Swarm y GRACE-FO, estos instrumentos están seriamente comprometidos. Su capacidad no puede ser completamente aprovechada o, en el peor de los casos, no se puede utilizar para el procesamiento de datos científicos en absoluto. Actualmente, no entendemos ni el mecanismo ni la causa de la perturbación. Por esa razón, cada correlación, directa o indirecta, entre las firmas en los datos del acelerómetro y otros fenómenos en el entorno del satélite es muy importante de estudiar. En la misión GRACE, algunas de las perturbaciones están relacionadas con procesos de conmutación de corriente a bordo, como la conmutación de corrientes de calefacción y de torquer. En este documento, examinamos los fenómenos llamados "twangs". La forma de estas perturbaciones es responsable de su nombre, porque parecen un tono decreciente. Algunos de estos "twangs" también parecen estar relacionados con corrientes cambiantes. Ocurren cuando la luz solar impacta las superficies del satélite. Esto puede causar la descarga de partes del satélite. Aquí, nos enfocamos en "twangs" especiales, que llamamos "twangs relacionados con nubes", ya que investigaciones recientes los relacionaron con la cobertura de nubes. ¿Cómo pueden las nubes en la troposfera influir en un satélite que orbita en la ionosfera? Investigamos el acoplamiento troposfera-ionosfera y encontramos que el único acoplamiento que puede ser responsable de perturbaciones en los satélites y que puede afectar a los acelerómetros son las ondas electromagnéticas que viajan en el llamado modo whistler a frecuencias en el dominio de muy baja frecuencia (VLF). Este modo de propagación especial es un modo electromagnético y electrostático acoplado. Allí, el vector del campo eléctrico tiene una componente en la dirección de propagación debido a la interacción con iones y el campo magnético en la ionosfera y la magnetosfera. Esto nos llevó a investigar las similitudes entre los whistlers y los twangs. La hipótesis de que están relacionados es muy importante para nuestra comprensión futura de las perturbaciones en los instrumentos satelitales sensibles a pulsos electromagnéticos en el rango de frecuencias muy bajas y por debajo.

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